JP2009098275A - Light source device and image display device, and light quantity correction method - Google Patents

Light source device and image display device, and light quantity correction method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device having increased light quantity correction accuracy by correcting a light quantity according to a change in light source characteristic in real time. <P>SOLUTION: The light source device includes: a light source; and a driving signal generating means of supplying a driving signal to the light source, and also includes: a light quantity measuring means of measuring the light quantity of the light source; and a light quantity correcting means which calculates as a light quantity error a difference between a target light quantity corresponding to a gray-scale value indicated by gray-scale data input from the outside and a light quantity measured by the light quantity measuring means, corrects differential efficiency which is defined as an amount of variation in light quantity with respect to the amount of variation in the driving signal of the light source by an integral value of a product of the light quantity error and gray-scale value and also corrects a threshold value of the driving signal minimum-required to make the light source emit the light by an integral value of the light quantity error, and outputs to the driving signal generating means a command signal for generating the driving signal having the differential efficiency and the threshold which have been corrected. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源装置及び画像表示装置並びに光量補正方法に関する。   The present invention relates to a light source device, an image display device, and a light amount correction method.

近年、画像表示装置の一形態として、レーザ光などのビーム状の光を被投射面上でラスタースキャンして画像を表示するレーザスキャンディスプレイが注目されている。このようなレーザスキャンディスプレイは、レーザ光の供給を停止することで完全な黒を表現できるため、例えば液晶ライトバルブを用いたプロジェクタ等と比べてコントラストが非常に高く、また、レーザ光が単一波長であるために色純度が高く、コヒーレンスが高いためにビームを整形しやすい(絞りやすい)等の特徴を有することから、高コントラスト、高色再現性及び高解像度を実現する高画質ディスプレイとして期待されている。  2. Description of the Related Art In recent years, a laser scan display that displays an image by raster scanning beam-shaped light such as laser light on a projection surface has attracted attention as one form of an image display device. Since such a laser scan display can express completely black by stopping the supply of laser light, for example, the contrast is very high compared to, for example, a projector using a liquid crystal light valve, and a single laser light is used. Because of its wavelength, its color purity is high, and its high coherence makes it easy to shape the beam (easy to squeeze), so it is expected as a high-quality display that realizes high contrast, high color reproducibility, and high resolution. Has been.

レーザスキャンディスプレイのレーザ光源としては、主にレーザダイオード等の半導体
レーザ素子が用いられているが、このような半導体レーザ素子は、温度変化や経年劣化な
どにより、そのレーザ特性が変化するため、所望の画像輝度を得られるようにレーザ光量を補正する必要がある。
As a laser light source of a laser scan display, a semiconductor laser element such as a laser diode is mainly used. However, the laser characteristics of such a semiconductor laser element change due to a change in temperature, aging, etc. Therefore, it is necessary to correct the laser light quantity so that the image brightness can be obtained.

例えば、下記特許文献1には、半導体レーザ素子のバイアス電流値を2点以上変化させ
て、半導体レーザ素子の発光パワーを受光パワー検出手段によって検出し、半導体レーザ
素子の閾値電流値と量子効率の変化等を検出することで、半導体レーザ素子の直流バイア
ス電流をバイアス電流制御手段に設定し、また、量子効率の変化等に対応したパルス電流
をパルス電流制御手段に設定することでレーザ出力のレベルを一定に保持する技術が開示
されている。また、下記特許文献2には、レーザ光源の検出光量と光出力の設定値との関係式を自動的に算出し、光記録媒体ドライブ装置にこの関係式のデータを設定して、レーザ光源の出力レベルを調整する技術が開示されている。
特開平7−147446号公報 特開2003−91853号公報
For example, in Patent Document 1 below, the bias current value of the semiconductor laser element is changed by two or more points, the light emission power of the semiconductor laser element is detected by the received light power detection means, the threshold current value of the semiconductor laser element and the quantum efficiency By detecting the change, etc., the DC bias current of the semiconductor laser element is set in the bias current control means, and the pulse current corresponding to the change in the quantum efficiency etc. is set in the pulse current control means, so that the laser output level Has been disclosed. Further, in Patent Document 2 below, a relational expression between the detected light amount of the laser light source and the set value of the optical output is automatically calculated, and data of this relational expression is set in the optical recording medium drive device. A technique for adjusting the output level is disclosed.
JP-A-7-147446 JP 2003-91853 A

このように、温度変化や経年劣化に起因するレーザ特性の変化に応じてレーザ光量の補正を行う場合において、より補正精度を高めるためには、実際に装置を動作させながらリアルタイムにレーザ特性の変化に応じた光量補正を行うことが望ましいが、上記の従来技術ではその手段が提示されていなかった。   In this way, when correcting the amount of laser light in response to changes in laser characteristics due to temperature changes or aging deterioration, in order to increase the correction accuracy, the laser characteristics change in real time while actually operating the device. It is desirable to perform light amount correction according to the above, but no means has been presented in the above prior art.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光源特性の変化に応じた光量補正をリアルタイムに行うことで光量補正精度を高めることが可能な光源装置、及び当該光源装置を備える画像表示装置、並びに光量補正方法を提供することを目的とする。     The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and a light source device capable of improving light amount correction accuracy by performing light amount correction according to changes in light source characteristics in real time, and an image including the light source device. It is an object to provide a display device and a light amount correction method.

上記目的を達成するために、本発明に係る光源装置は、光源と、前記光源に駆動信号を供給する駆動信号生成手段とを備える光源装置であって、前記光源の光量を測定する光量測定手段と、外部から入力される階調データが示す階調値に応じた目標光量と、前記光量測定手段によって測定された光量との差を光量誤差として算出し、前記光源の駆動信号の変化量に対する光量の変化量で定義される微分効率を、前記光量誤差と前記階調値との積の積算値により補正すると共に、前記光源を発光させるために最低限必要な前記駆動信号の閾値を、前記光量誤差の積算値により補正し、前記補正後の微分効率及び閾値を有する駆動信号を生成させるような指令信号を前記駆動信号生成手段に出力する光量補正手段と、を具備することを特徴とする。
このような特徴を有する光源装置によれば、光源を駆動させながら、外部から入力される階調データが示す階調値に応じた目標光量と測定された光量との差である光量誤差を算出し、光源特性パラメータの1つである微分効率を前記光量誤差と前記階調値との積の積算値により補正すると共に、同じく光源特性パラメータの1つである駆動信号の閾値を、前記光量誤差の積算値により補正し、前記補正後の微分効率及び閾値を有する駆動信号を生成させるような指令信号を前記駆動信号生成手段に出力するので、動作中の温度変化等に起因する光源特性の変化に応じた光量補正をリアルタイムに行うことができると共に、高い光量補正精度を得ることができる。
In order to achieve the above object, a light source device according to the present invention is a light source device including a light source and a drive signal generating unit that supplies a drive signal to the light source, and a light amount measuring unit that measures the light amount of the light source. And the difference between the target light amount corresponding to the gradation value indicated by the gradation data input from the outside and the light amount measured by the light amount measuring means is calculated as a light amount error, and the amount of change in the drive signal of the light source is calculated. The differential efficiency defined by the amount of change in the amount of light is corrected by an integrated value of the product of the light amount error and the gradation value, and the threshold of the drive signal that is the minimum necessary for causing the light source to emit light is A light amount correcting unit that corrects the integrated value of the light amount error and outputs a command signal that generates a drive signal having the corrected differential efficiency and a threshold value to the drive signal generating unit.
According to the light source device having such a feature, a light amount error that is a difference between a target light amount corresponding to a gradation value indicated by gradation data input from the outside and a measured light amount is calculated while driving the light source. The differential efficiency, which is one of the light source characteristic parameters, is corrected by an integrated value of the product of the light amount error and the gradation value, and the threshold value of the drive signal, which is also one of the light source characteristic parameters, is set as the light amount error. A command signal that generates a drive signal having a corrected differential efficiency and a threshold value after correction is output to the drive signal generation means, so that a change in light source characteristics due to a temperature change during operation or the like is output. In addition to performing light amount correction according to the real time, high light amount correction accuracy can be obtained.

また、上述した光源装置において、前記駆動信号生成手段は、外部から入力される階調データが示す階調値と前記光量補正手段から入力される階調電流指令信号とを基に、前記階調値に応じた階調電流を生成する階調電流生成手段と、前記光量補正手段から入力される閾値電流指令信号に応じた閾値電流を生成する閾値電流生成手段と、前記階調電流と前記閾値電流との加算電流を前記駆動信号として前記光源に供給する電流加算手段と、を備え、前記光量補正手段は、前記補正後の微分効率として前記微分効率に対応する第1の変数の今回値を、当該第1の変数の前回値から前記光量誤差と前記階調値との積の積算値に比例した数値を減算することで求め、前記第1の変数の今回値に応じた前記階調電流指令信号を前記階調電流生成手段に出力すると共に、前記補正後の閾値として前記閾値に対応する第2の変数の今回値を、当該第2の変数の前回値から前記光量誤差の積算値に比例した数値を減算することで求め、前記第2の変数の今回値に応じた前記閾値電流指令信号を前記閾値電流生成手段に出力する、ことが好ましい。
このような構成を採用することにより、光源を駆動させながら、外部から入力される階調データが示す階調値に応じた目標光量と測定された光量との差である光量誤差を最小化するような第1の変数及び第2の変数を逐次的に求めて、その第1の変数及び第2の変数を基に得られた、微分効率を補正することのできる階調電流指令信号と、閾値電流を補正することのできる閾値電流指令信号を駆動信号生成手段に出力することにより、動作中の温度変化等に起因する光源特性の変化に応じた光量補正をリアルタイムに行うことができると共に、高い光量補正精度を得ることができる。
Further, in the light source device described above, the drive signal generation unit may perform the gradation based on a gradation value indicated by gradation data input from the outside and a gradation current command signal input from the light amount correction unit. A gradation current generating means for generating a gradation current according to a value; a threshold current generating means for generating a threshold current according to a threshold current command signal input from the light amount correcting means; the gradation current and the threshold Current addition means for supplying the light source with a current added to the light source as the drive signal, and the light amount correction means uses the current value of the first variable corresponding to the differential efficiency as the differential efficiency after correction. The gradation current corresponding to the current value of the first variable is obtained by subtracting a numerical value proportional to the integrated value of the product of the light amount error and the gradation value from the previous value of the first variable. The command signal is sent to the gradation current generating means. And calculating the current value of the second variable corresponding to the threshold as the corrected threshold by subtracting a value proportional to the integrated value of the light amount error from the previous value of the second variable, Preferably, the threshold current command signal corresponding to the current value of the second variable is output to the threshold current generating means.
By adopting such a configuration, while driving the light source, the light amount error that is the difference between the target light amount corresponding to the gradation value indicated by the gradation data input from the outside and the measured light amount is minimized. Such a first variable and a second variable are sequentially obtained, and a gradation current command signal capable of correcting the differential efficiency obtained based on the first variable and the second variable; By outputting a threshold current command signal capable of correcting the threshold current to the drive signal generating means, it is possible to perform light amount correction according to a change in light source characteristics due to a temperature change during operation in real time, High light quantity correction accuracy can be obtained.

また、上述した光源装置において、前記光量補正手段は、前記光量誤差と前記階調値との積を算出する際に使用する階調値として、当該階調値の平均値、または予め設定された階調値、または最小階調値から最大階調値までの中間値、と当該階調値との差を使用することが好ましい。
これにより、光量誤差の積算値と、光量誤差と階調値との積の積算値が、ほぼ零となってしまうような、目標光量と測定光量とのズレが生じた場合であっても、光量誤差と階調値との積の積算値が零となることを防止することができ、光量補正手段における補正動作の停止を防止することができる。
Further, in the light source device described above, the light amount correction unit may set an average value of the gradation values or a preset value as a gradation value used when calculating a product of the light amount error and the gradation value. It is preferable to use a gradation value or an intermediate value from the minimum gradation value to the maximum gradation value and a difference between the gradation value.
As a result, even if there is a deviation between the target light amount and the measured light amount, such that the integrated value of the light amount error and the integrated value of the product of the light amount error and the gradation value become substantially zero, It is possible to prevent the integrated value of the product of the light amount error and the gradation value from becoming zero, and it is possible to prevent the correction operation in the light amount correction unit from being stopped.

また、上述した光源装置において、前記光量補正手段は、前記光量誤差と前記階調値との積の積算値を求める際に、過去の光量誤差と階調値との積の値から順次忘却されるような重み付け定数を乗算すると共に、前記光量誤差の積算値を求める際に、過去の光量誤差の値から順次忘却されるような重み付け定数を乗算することが好ましい。
光量誤差の積算値と、光量誤差と階調値との積の積算値を計算する際、直近のデータ(光量誤差と階調値との積の値)を重視することが望ましいため、上記のように、過去のデータから順次忘却されるような重み付け定数を乗算することにより、直近のデータを基にした光量補正を行うことができ、光量補正精度の向上を図ることができる。
Further, in the light source device described above, the light amount correction unit is sequentially forgotten from the product value of the past light amount error and the gradation value when obtaining the integrated value of the product of the light amount error and the gradation value. It is preferable to multiply the weighting constants such as the ones that are sequentially forgotten from the past light quantity error values.
When calculating the integrated value of the light intensity error and the integrated value of the product of the light intensity error and the gradation value, it is desirable to emphasize the latest data (the product of the light intensity error and the gradation value). As described above, by multiplying weighting constants that are sequentially forgotten from past data, it is possible to perform light amount correction based on the latest data, and to improve light amount correction accuracy.

また、上述した光源装置において、前記光量補正手段は、電源投入時において、前記光量測定手段が有する測定光量のオフセットを補正するための初期設定動作として、前記光源を完全に消灯するための、前記階調電流指令信号、前記閾値電流指令信号及び階調データを前記駆動信号生成手段に出力した際の前記測定光量を黒レベル光量として取得した後、前記閾値電流指令信号を増加して前記測定光量から前記黒レベル光量を減算した値が所定の明るさを規定する第1の設定光量に到達した場合、前記閾値電流指令信号を減少させ、前記測定光量から前記黒レベル光量を減算した値が黒レベルと看做される第2の設定光量に到達した場合の前記閾値電流指令信号を当該閾値電流指令信号の初期値として設定する一方、最大階調値を示す階調データを前記駆動信号生成手段に出力し、前記階調電流指令信号を増加させ、前記測定光量から前記黒レベル光量を減算した値が最大目標発光量を規定する第3の設定光量に到達した場合の前記階調電流指令信号を当該階調電流指令信号の初期値として設定することが好ましい。
これにより、光量測定手段が有する測定光量のオフセットを補正した階調電流指令信号及び閾値電流指令信号の初期値を得ることができ、光量補正精度の向上を図ることができる。
Further, in the light source device described above, the light amount correction unit is configured to perform the initial setting operation for correcting the offset of the measurement light amount of the light amount measurement unit when the power is turned on. After obtaining the measurement light quantity as a black level light quantity when the gray scale current command signal, the threshold current command signal and the gray scale data are output to the drive signal generating means, the threshold current command signal is increased and the measurement light quantity is increased. When the value obtained by subtracting the black level light amount from the first set light amount that defines a predetermined brightness is reached, the threshold current command signal is decreased, and the value obtained by subtracting the black level light amount from the measured light amount is black. The threshold current command signal when the second set light amount regarded as a level is reached is set as the initial value of the threshold current command signal, while the gradation indicating the maximum gradation value And the gradation current command signal is increased, and the value obtained by subtracting the black level light amount from the measured light amount reaches the third set light amount that defines the maximum target light emission amount. In this case, it is preferable to set the grayscale current command signal as the initial value of the grayscale current command signal.
Thereby, it is possible to obtain the initial values of the gradation current command signal and the threshold current command signal in which the offset of the measurement light amount possessed by the light amount measurement means is corrected, and it is possible to improve the light amount correction accuracy.

また、上述した光源装置において、前記光量補正手段は、前記初期設定動作によって求めた前記閾値電流指令信号の初期値を、初回の前記第2の変数の今回値を求める際の前記第2の変数の前回値として使用すると共に、前記階調電流指令信号の初期値を、初回の前記第1の変数の今回値を求める際の前記第1の変数の前回値として使用することが好ましい。
これにより、初回の第2の変数の今回値及び第1の変数の今回値を精度良く求めることができる。
Further, in the light source device described above, the light amount correction means uses the initial value of the threshold current command signal obtained by the initial setting operation as the second variable when obtaining the current value of the second variable for the first time. It is preferable that the initial value of the gradation current command signal is used as the previous value of the first variable when obtaining the current value of the first variable for the first time.
Thereby, the current value of the first second variable and the current value of the first variable can be obtained with high accuracy.

一方、本発明に係る画像表示装置は、被投射面上に光を走査して画像を表示する画像表示装置であって、上述した光源装置と、前記光源装置における光源から発生する光を前記被投射面上に走査する走査手段と、外部から供給される映像信号を基に、表示すべき画像を表す前記階調データを生成すると共に、前記被投射面上における前記光の照射位置に応じた階調データを前記光源装置における駆動信号生成手段及び光量補正手段に出力する映像信号処理手段と、を備えることを特徴とする。
このような特徴を有する画像表示装置によれば、表示動作中の温度変化等に起因する光源特性の変化に応じた光量補正をリアルタイムに行うことができると共に、高い光量補正精度を得ることができ、表示品質の向上を図ることができる。
On the other hand, an image display apparatus according to the present invention is an image display apparatus that displays an image by scanning light on a projection surface, and the light source device described above and light generated from a light source in the light source device are transmitted to the image display apparatus. The gradation data representing an image to be displayed is generated based on a scanning unit that scans on the projection surface and a video signal supplied from the outside, and according to the irradiation position of the light on the projection surface. Video signal processing means for outputting gradation data to drive signal generation means and light amount correction means in the light source device.
According to the image display device having such a feature, it is possible to perform light amount correction according to a change in light source characteristics due to a temperature change or the like during a display operation in real time, and to obtain high light amount correction accuracy. The display quality can be improved.

また、上述した画像表示装置において、前記被投射面上に光を走査しない期間において、前記映像信号処理手段は、所定の階調データを前記光源装置における駆動信号生成手段及び光量補正手段に出力し、前記光量補正手段は、前記光量測定手段によって測定された、前記所定の階調データに応じた光源の光量と、前記所定の階調データが示す階調値とに基づいて前記補正を行うことが好ましい。
表示動作中に階調値に偏りが発生し、例えば非常に暗い画像があると正常に光量補正を行えない可能性がある。この対策として、上記のように、被投射面上に光を走査しない期間、つまり、画像表示を行わない期間に、映像信号処理手段により所定の階調データを前記光源装置における駆動信号生成手段及び光量補正手段に出力して光源を発光させ、前記光量補正手段により光量補正動作を行うことにより、問題なく光量補正を行うことができる。
In the image display device described above, the video signal processing unit outputs predetermined gradation data to the drive signal generation unit and the light amount correction unit in the light source device during a period in which light is not scanned on the projection surface. The light amount correction unit performs the correction based on the light amount of the light source according to the predetermined gradation data measured by the light amount measurement unit and the gradation value indicated by the predetermined gradation data. Is preferred.
There is a possibility that the gradation value is biased during the display operation. For example, if there is a very dark image, the light amount cannot be corrected normally. As a countermeasure against this, as described above, in a period in which light is not scanned on the projection surface, that is, a period in which image display is not performed, predetermined gradation data is generated by the video signal processing means and the drive signal generating means in the light source device and The light quantity can be corrected without any problem by outputting the light quantity to the light quantity correction means to cause the light source to emit light and performing the light quantity correction operation by the light quantity correction means.

さらに、本発明に係る光量補正方法は、光源と、前記光源に駆動信号を供給する駆動信号生成手段とを備える光源装置に用いられる光量補正方法であって、前記光源の光量を測定する第1の工程と、外部から入力される階調データが示す階調値に応じた目標光量と、前記第1の工程によって測定された光量との差を光量誤差として算出する第2の工程と、前記光量誤差と前記階調値との積の積算値を求める第3の工程と、前記光源の駆動信号の変化量に対する光量の変化量で定義される微分効率を、前記光量誤差と前記階調値との積の積算値により補正する第4の工程と、前記光量誤差の積算値を求める第5の工程と、前記光源を発光させるために最低限必要な前記駆動信号の閾値を、前記光量誤差の積算値により補正する第6の工程と、前記補正後の微分効率及び閾値を有する駆動信号を生成させるような指令信号を前記駆動信号生成手段に出力する第7工程と、を有することを特徴とする。
このような特徴を有する光量補正方法によると、動作中の温度変化等に起因する光源特性の変化に応じた光量補正をリアルタイムに行うことができると共に、高い光量補正精度を得ることができる。
Furthermore, the light amount correction method according to the present invention is a light amount correction method used in a light source device including a light source and a drive signal generation unit that supplies a drive signal to the light source, and is a first method for measuring the light amount of the light source. The second step of calculating the difference between the target light amount corresponding to the gradation value indicated by the gradation data input from the outside and the light amount measured in the first step as a light amount error, A third step of obtaining an integrated value of a product of a light amount error and the gradation value, and a differential efficiency defined by a change amount of the light amount with respect to a change amount of the drive signal of the light source is expressed as the light amount error and the gradation value. A fourth step of correcting by the integrated value of the product, a fifth step of obtaining the integrated value of the light amount error, and a threshold value of the drive signal that is minimum required for causing the light source to emit light. The sixth step of correcting by the integrated value of A seventh step of outputting a command signal so as to generate a driving signal having a differential efficiency and the threshold after correction to the driving signal generating means, characterized by having a.
According to the light amount correction method having such a feature, it is possible to perform light amount correction according to a change in light source characteristics due to a temperature change during operation in real time, and to obtain high light amount correction accuracy.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る画像表示装置LSDの構成ブロック図である。なお、本画像表示装置LSDとして、スクリーン(被投射面)100上にレーザ光を走査して画像を表示するレーザスキャンディスプレイを例示して説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration block diagram of an image display device LSD according to the present embodiment. The image display device LSD will be described by exemplifying a laser scan display that scans a laser beam on a screen (projected surface) 100 to display an image.

図1に示すように、本実施形態に係る画像表示装置LSDは、映像信号処理回路10、赤色レーザドライバ20R、緑色レーザドライバ20G、青色レーザドライバ20B、赤色レーザダイオード30R、緑色レーザダイオード30G、青色レーザダイオード30B、光軸合わせ用光学系40、レーザ走査部50、走査駆動部60、照射位置検出部70、画素同期クロック発生回路80、光電変換素子90、I/V変換器91、A/D変換器92、光量補正回路93、D/A変換器94及び95を備えている。  As shown in FIG. 1, the image display device LSD according to the present embodiment includes a video signal processing circuit 10, a red laser driver 20R, a green laser driver 20G, a blue laser driver 20B, a red laser diode 30R, a green laser diode 30G, and a blue color. Laser diode 30B, optical axis alignment optical system 40, laser scanning unit 50, scanning drive unit 60, irradiation position detection unit 70, pixel synchronization clock generation circuit 80, photoelectric conversion element 90, I / V converter 91, A / D A converter 92, a light amount correction circuit 93, and D / A converters 94 and 95 are provided.

上記の構成要素の内、赤色レーザドライバ20R、緑色レーザドライバ20G、青色レーザドライバ20B、赤色レーザダイオード30R、緑色レーザダイオード30G、青色レーザダイオード30B、光電変換素子90、I/V変換器91、A/D変換器92、光量補正回路93、D/A変換器94及び95は、本発明における光源装置を構成するものである。さらに、光電変換素子90、I/V変換器91及びA/D変換器92は、本発明における光量測定手段を構成するものである。
なお、光電変換素子90、I/V変換器91、A/D変換器92、光量補正回路93、D/A変換器94及び95から成る補正系回路ブロックは、赤色レーザドライバ20R、緑色レーザドライバ20G、青色レーザドライバ20Bの各ドライバに対応して(つまり各色に対応して)設けられているものであるが、図1では説明の便宜上、赤色レーザドライバ20Rに対応する補正系回路ブロックのみを代表的に図示している。
Among the above components, red laser driver 20R, green laser driver 20G, blue laser driver 20B, red laser diode 30R, green laser diode 30G, blue laser diode 30B, photoelectric conversion element 90, I / V converter 91, A The / D converter 92, the light amount correction circuit 93, and the D / A converters 94 and 95 constitute the light source device in the present invention. Furthermore, the photoelectric conversion element 90, the I / V converter 91, and the A / D converter 92 constitute the light quantity measuring means in the present invention.
The correction system circuit block including the photoelectric conversion element 90, the I / V converter 91, the A / D converter 92, the light amount correction circuit 93, and the D / A converters 94 and 95 includes a red laser driver 20R and a green laser driver. 20G and blue laser driver 20B are provided corresponding to each driver (that is, corresponding to each color). However, in FIG. 1, only the correction system circuit block corresponding to red laser driver 20R is shown for convenience of explanation. This is representatively shown.

映像信号処理回路(映像信号処理手段)10は、例えばノート型パソコン等の外部の画像供給装置(図示せず)から送信される映像信号及び同期信号(垂直同期信号Vsync及び水平同期信号Hsync)を入力とし、当該映像信号及び同期信号を基に表示すべき画像の各画素に対応する階調値を規定するデジタル階調データを生成し、当該デジタル階調データを1フレーム単位で内部メモリに格納する。本実施形態では、説明の便宜上、デジタル階調データのビット数Nを4とする。つまり、本画像表示装置LSDは、「0」〜「15」までの16階調(4096色)の画像表示が可能である。  A video signal processing circuit (video signal processing means) 10 receives a video signal and a synchronization signal (vertical synchronization signal Vsync and horizontal synchronization signal Hsync) transmitted from an external image supply device (not shown) such as a notebook computer. Based on the video signal and the synchronization signal as input, digital gradation data defining gradation values corresponding to each pixel of the image to be displayed is generated, and the digital gradation data is stored in the internal memory in units of one frame. To do. In the present embodiment, for convenience of explanation, the bit number N of the digital gradation data is set to 4. That is, the image display apparatus LSD can display an image with 16 gradations (4096 colors) from “0” to “15”.

また、この映像信号処理回路10は、照射位置検出部70から入力される、1フレームの開始を規定するパルス状のフレームタイミング信号Ftと、1水平走査期間の開始及び終了を規定するパルス状の走査タイミング信号Stとを基に、内部メモリに格納されているデジタル階調データの読み出しを行うと共に、画素同期クロック発生回路80から入力される、1水平走査期間における各画素に対応するレーザ光の照射タイミングを規定するパルス状の画素同期クロック信号CLに同期して、レーザ光の照射位置に対応する画素のデジタル階調データを赤色レーザドライバ20R、緑色レーザドライバ20G及び青色レーザドライバ20Bに出力する。より具体的には、映像信号処理回路10は、レーザ光の照射位置に対応する画素が赤色用画素の場合、当該赤色画素用の赤色階調データDRを赤色レーザドライバ20Rに出力し、レーザ光の照射位置に対応する画素が緑色用画素の場合、当該緑色画素用の緑色階調データDGを緑色レーザドライバ20Gに出力し、また、レーザ光の照射位置に対応する画素が青色用画素の場合、当該青色画素用の青色階調データDBを青色レーザドライバ20Bに出力する。また、この映像信号処理回路10は、上記赤色階調データDRを赤色用の補正系回路ブロックの光量補正回路93に出力し、緑色階調データDGを緑色用の補正系回路ブロックの光量補正回路(図示せず)に出力し、青色階調データDBを青色用の補正系回路ブロックの光量補正回路(図示せず)に出力する。  The video signal processing circuit 10 also has a pulse-shaped frame timing signal Ft that defines the start of one frame and a pulse-shaped signal that defines the start and end of one horizontal scanning period, which are input from the irradiation position detector 70. Based on the scanning timing signal St, the digital gradation data stored in the internal memory is read, and the laser light corresponding to each pixel in one horizontal scanning period input from the pixel synchronous clock generation circuit 80 is read. In synchronization with the pulsed pixel synchronization clock signal CL that defines the irradiation timing, the digital gradation data of the pixel corresponding to the irradiation position of the laser beam is output to the red laser driver 20R, the green laser driver 20G, and the blue laser driver 20B. . More specifically, when the pixel corresponding to the irradiation position of the laser beam is a red pixel, the video signal processing circuit 10 outputs the red gradation data DR for the red pixel to the red laser driver 20R, and the laser beam When the pixel corresponding to the irradiation position is a green pixel, the green gradation data DG for the green pixel is output to the green laser driver 20G, and the pixel corresponding to the laser light irradiation position is a blue pixel The blue gradation data DB for the blue pixel is output to the blue laser driver 20B. The video signal processing circuit 10 outputs the red gradation data DR to the light amount correction circuit 93 of the red correction system circuit block, and outputs the green gradation data DG to the light amount correction circuit of the green correction system circuit block. (Not shown) and the blue gradation data DB is outputted to the light amount correction circuit (not shown) of the blue correction system circuit block.

赤色レーザドライバ(駆動信号生成手段)20Rは、上記赤色階調データDRと、光量補正回路93からD/A変換器94を介して出力される閾値電流指令電圧Vapc1と、光量補正回路93からD/A変換器95を介して出力される階調電流指令電圧Vapc2とを入力とし、これら閾値電流指令電圧Vapc1及び階調電流指令電圧Vapc2を用いて赤色階調データDRに応じたレーザ駆動電流IRを生成して、赤色レーザダイオード30Rに出力する。以下、この赤色レーザドライバ20Rの詳細な構成について説明する。  The red laser driver (drive signal generating means) 20R includes the red gradation data DR, the threshold current command voltage Vapc1 output from the light amount correction circuit 93 via the D / A converter 94, and the light amount correction circuit 93 to D. The grayscale current command voltage Vapc2 output via the A / A converter 95 is input, and the laser drive current IR corresponding to the red grayscale data DR using the threshold current command voltage Vapc1 and the grayscale current command voltage Vapc2 is input. Is output to the red laser diode 30R. Hereinafter, a detailed configuration of the red laser driver 20R will be described.

図2は、赤色レーザドライバ20Rの構成ブロック図である。この図2に示すように、赤色レーザドライバ20Rは、階調電流生成部200、閾値電流生成部201、電流加算部202から構成されている。  FIG. 2 is a configuration block diagram of the red laser driver 20R. As shown in FIG. 2, the red laser driver 20 </ b> R includes a gradation current generation unit 200, a threshold current generation unit 201, and a current addition unit 202.

階調電流生成部(階調電流生成手段)200は、赤色階調データDRの示す階調値Dと、階調電流指令電圧Vapc2と係数H1との積である階調電流Id(=H1・Vapc2・D)を生成し、当該階調電流Idを電流加算部202に出力する。閾値電流生成部(閾値電流生成手段)201は、閾値電流指令電圧Vapc1と係数H2との積である閾値電流Ith(=H2・Vapc1)を生成し、当該閾値電流Ithを電流加算部202に出力する。電流加算部(電流加算手段)202は、上記の階調電流Idと閾値電流Ithとを加算し、当該加算電流をレーザ駆動電流IR(=Id+Ith)として赤色レーザダイオード30Rに出力する。  The gradation current generation unit (gradation current generation means) 200 has a gradation current Id (= H1 ·) that is a product of the gradation value D indicated by the red gradation data DR, the gradation current command voltage Vapc2, and the coefficient H1. Vapc2 · D) is generated, and the gradation current Id is output to the current adder 202. The threshold current generation unit (threshold current generation means) 201 generates a threshold current Ith (= H2 · Vapc1) that is the product of the threshold current command voltage Vapc1 and the coefficient H2, and outputs the threshold current Ith to the current addition unit 202. To do. The current adding unit (current adding means) 202 adds the gradation current Id and the threshold current Ith, and outputs the added current to the red laser diode 30R as the laser drive current IR (= Id + Ith).

図3に、上記のような構成の赤色レーザドライバ20Rの具体的な回路構成図を示す。この図3に示すように、赤色レーザドライバ20Rは、第1の電流源CS1、第2の電流源CS2、第1の入力側トランジスタTi1、第2の入力側トランジスタTi2、第1の出力側トランジスタTo1、第2の出力側トランジスタTo2、第3の出力側トランジスタTo3、第4の出力側トランジスタTo4、第5の出力側トランジスタTo5、第1のスイッチ素子SW1、第2のスイッチ素子SW2、第3のスイッチ素子SW3及び第4のスイッチ素子SW4から構成することができる。  FIG. 3 shows a specific circuit configuration diagram of the red laser driver 20R configured as described above. As shown in FIG. 3, the red laser driver 20R includes a first current source CS1, a second current source CS2, a first input side transistor Ti1, a second input side transistor Ti2, and a first output side transistor. To1, second output side transistor To2, third output side transistor To3, fourth output side transistor To4, fifth output side transistor To5, first switch element SW1, second switch element SW2, third Switch element SW3 and fourth switch element SW4.

第1の電流源CS1は、階調電流指令電圧Vapc2を入力とし、階調電流指令電圧Vapc2と係数H1との積である電流Is(=H1・Vapc2)を生成する可変利得型の定電流源であり、その入力端子は電源ラインVccに接続され、出力端子は第1の入力側トランジスタTi1のドレイン端子及びゲート端子に接続されている。  The first current source CS1 receives the gradation current command voltage Vapc2 and generates a current Is (= H1 · Vapc2) that is a product of the gradation current command voltage Vapc2 and the coefficient H1. The input terminal is connected to the power supply line Vcc, and the output terminal is connected to the drain terminal and the gate terminal of the first input side transistor Ti1.

第1の入力側トランジスタTi1は、nチャネル型のMOS(Positive Metal Oxide Semiconductor)トランジスタであり、ドレイン端子は第1の電流源CS1の出力端子に接続され、ゲート端子は第1の電流源CS1の出力端子と第1の出力側トランジスタTo1〜第4の出力側トランジスタTo4のゲート端子に接続され、ソース端子はグランドラインと接続されている。  The first input side transistor Ti1 is an n-channel MOS (Positive Metal Oxide Semiconductor) transistor, the drain terminal is connected to the output terminal of the first current source CS1, and the gate terminal is the first current source CS1. The output terminal is connected to the gate terminals of the first output side transistor To1 to the fourth output side transistor To4, and the source terminal is connected to the ground line.

第1の出力側トランジスタTo1は、nチャネル型のMOSトランジスタであり、ドレイン端子は第1のスイッチ素子SW1の一方の端子に接続され、ゲート端子は第1の入力側トランジスタTi1と第2の出力側トランジスタTo2〜第4の出力側トランジスタTo4のゲート端子に接続され、ソース端子はグランドラインと接続されている。  The first output side transistor To1 is an n-channel type MOS transistor, the drain terminal is connected to one terminal of the first switch element SW1, and the gate terminal is the first input side transistor Ti1 and the second output. The side transistors To2 to To4 are connected to the gate terminals, and the source terminals are connected to the ground line.

第2の出力側トランジスタTo2は、nチャネル型のMOSトランジスタであり、ドレイン端子は第2のスイッチ素子SW2の一方の端子に接続され、ゲート端子は第1の入力側トランジスタTi1、第1の出力側トランジスタTo1、第3の出力側トランジスタTo3及び第4の出力側トランジスタTo4のゲート端子に接続され、ソース端子はグランドラインと接続されている。  The second output side transistor To2 is an n-channel MOS transistor, the drain terminal is connected to one terminal of the second switch element SW2, the gate terminal is the first input side transistor Ti1, and the first output. The side transistor To1, the third output side transistor To3, and the fourth output side transistor To4 are connected to the gate terminals, and the source terminal is connected to the ground line.

第3の出力側トランジスタTo3は、nチャネル型のMOSトランジスタであり、ドレイン端子は第3のスイッチ素子SW3の一方の端子に接続され、ゲート端子は第1の入力側トランジスタTi1、第1の出力側トランジスタTo1、第2の出力側トランジスタTo2及び第4の出力側トランジスタTo4のゲート端子に接続され、ソース端子はグランドラインと接続されている。  The third output-side transistor To3 is an n-channel MOS transistor, the drain terminal is connected to one terminal of the third switch element SW3, the gate terminal is the first input-side transistor Ti1, and the first output The side terminal To1, the second output side transistor To2, and the fourth output side transistor To4 are connected to the gate terminals, and the source terminal is connected to the ground line.

第4の出力側トランジスタTo4は、nチャネル型のMOSトランジスタであり、ドレイン端子は第4のスイッチ素子SW4の一方の端子に接続され、ゲート端子は第1の入力側トランジスタTi1、第1の出力側トランジスタTo1〜第3の出力側トランジスタTo3のゲート端子に接続され、ソース端子はグランドラインと接続されている。  The fourth output-side transistor To4 is an n-channel MOS transistor, the drain terminal is connected to one terminal of the fourth switch element SW4, the gate terminal is the first input-side transistor Ti1, and the first output The side transistors To1 to To3 are connected to the gate terminals of the third output side transistors To3, and the source terminals are connected to the ground line.

つまり、第1の電流源CS1、第1の入力側トランジスタTi1、第1の出力側トランジスタTo1〜第4の出力側トランジスタTo4によって、第1の入力側トランジスタTi1を入力側のトランジスタとし、第1の出力側トランジスタTo1〜第4の出力側トランジスタTo4を出力側のトランジスタとするカレントミラー回路が構成されている。ここで、本実施形態では、第1の出力側トランジスタTo1〜第4の出力側トランジスタTo4の電気的特性を、各々に対応するビットデータに応じた電流を生成するように設定する。  That is, the first input side transistor Ti1 is an input side transistor by the first current source CS1, the first input side transistor Ti1, and the first output side transistor To1 to the fourth output side transistor To4. A current mirror circuit is configured with the output-side transistors To1 to To4 as output-side transistors. Here, in this embodiment, the electrical characteristics of the first output-side transistor To1 to the fourth output-side transistor To4 are set so as to generate currents corresponding to the corresponding bit data.

具体的には、第1の出力側トランジスタTo1は、4ビットの赤色階調データDRの内、LSBである1ビット目のビットデータB1に対応しており、第1の電流源CS1によって生成される電流Isの1/15の電流が生成されるように電気的特性が設定されている。また、第2の出力側トランジスタTo2は、4ビットの赤色階調データDRの内、2ビット目のビットデータB2に対応しており、電流Isの2/15の電流が生成されるように電気的特性が設定されている。また、第3の出力側トランジスタTo3は、4ビットの赤色階調データDRの内、3ビット目のビットデータB3に対応しており、電流Isの4/15の電流が生成されるように電気的特性が設定されている。また、第4の出力側トランジスタTo4は、4ビットの赤色階調データDRの内、MSBである4ビット目のビットデータB4に対応しており、電流Isの8/15の電流が生成されるように電気的特性が設定されている。  Specifically, the first output-side transistor To1 corresponds to the bit data B1 of the first bit that is LSB in the 4-bit red gradation data DR, and is generated by the first current source CS1. The electrical characteristics are set so that 1/15 of the current Is is generated. The second output side transistor To2 corresponds to the bit data B2 of the second bit out of the 4-bit red gradation data DR, and is electrically generated so that 2/15 of the current Is is generated. Characteristics are set. The third output side transistor To3 corresponds to the bit data B3 of the third bit out of the 4-bit red gradation data DR and is electrically generated so that a current of 4/15 of the current Is is generated. Characteristics are set. The fourth output side transistor To4 corresponds to the bit data B4 of the 4th bit which is the MSB in the 4 bits of red gradation data DR, and a current of 8/15 of the current Is is generated. The electrical characteristics are set as follows.

第1のスイッチ素子SW1は、4ビットの赤色階調データDRの内、LSBである1ビット目のビットデータB1に対応し、当該ビットデータB1の値に応じて2端子間の接続/非接続を切り替えるスイッチ素子であり、その一方の端子は第1の出力側トランジスタTo1のドレイン端子に接続され、他方の端子は第2の電流源CS2の入力端子に接続されている。本実施形態では、ビットデータB1が「1」の場合に接続、「0」の場合に非接続とする。  The first switch element SW1 corresponds to the bit data B1 of the first bit which is LSB in the 4-bit red gradation data DR, and the connection / disconnection between the two terminals according to the value of the bit data B1. One terminal of the switch element is connected to the drain terminal of the first output-side transistor To1, and the other terminal is connected to the input terminal of the second current source CS2. In the present embodiment, the connection is made when the bit data B1 is “1”, and the connection is not made when the bit data B1 is “0”.

第2のスイッチ素子SW2は、4ビットの赤色階調データDRの内、2ビット目のビットデータB2に対応し、当該ビットデータB2の値に応じて2端子間の接続/非接続を切り替えるスイッチ素子であり、その一方の端子は第2の出力側トランジスタTo2のドレイン端子に接続され、他方の端子は第2の電流源CS2の入力端子に接続されている。本実施形態では、ビットデータB2が「1」の場合に接続、「0」の場合に非接続とする。  The second switch element SW2 corresponds to the bit data B2 of the second bit in the 4-bit red gradation data DR, and switches the connection / disconnection between the two terminals according to the value of the bit data B2. The element has one terminal connected to the drain terminal of the second output-side transistor To2, and the other terminal connected to the input terminal of the second current source CS2. In the present embodiment, the connection is made when the bit data B2 is “1”, and the connection is not made when the bit data B2 is “0”.

第3のスイッチ素子SW3は、4ビットの赤色階調データDRの内、3ビット目のビットデータB3に対応し、当該ビットデータB3の値に応じて2端子間の接続/非接続を切り替えるスイッチ素子であり、その一方の端子は第3の出力側トランジスタTo3のドレイン端子に接続され、他方の端子は第2の電流源CS2の入力端子に接続されている。本実施形態では、ビットデータB3が「1」の場合に接続、「0」の場合に非接続とする。  The third switch element SW3 corresponds to the bit data B3 of the third bit in the red gradation data DR of 4 bits and switches the connection / disconnection between the two terminals according to the value of the bit data B3. The device has one terminal connected to the drain terminal of the third output-side transistor To3 and the other terminal connected to the input terminal of the second current source CS2. In this embodiment, connection is made when the bit data B3 is “1”, and connection is made when the bit data B3 is “0”.

第4のスイッチ素子SW4は、4ビットの赤色階調データDRの内、MSBである4ビット目のビットデータB4に対応し、当該ビットデータB4の値に応じて2端子間の接続/非接続を切り替えるスイッチ素子であり、その一方の端子は第4の出力側トランジスタTo4のドレイン端子に接続され、他方の端子は第2の電流源CS2の入力端子に接続されている。本実施形態では、ビットデータB4が「1」の場合に接続、「0」の場合に非接続とする。  The fourth switch element SW4 corresponds to the bit data B4 of the fourth bit which is the MSB in the 4-bit red gradation data DR, and the connection / disconnection between the two terminals according to the value of the bit data B4. One terminal of the switching element is connected to the drain terminal of the fourth output-side transistor To4, and the other terminal is connected to the input terminal of the second current source CS2. In the present embodiment, connection is made when the bit data B4 is “1”, and connection is made when the bit data B4 is “0”.

第2の電流源CS2は、閾値電流指令電圧Vapc1を入力とし、閾値電流指令電圧Vapc1と係数H2との積である閾値電流Ith(=H2・Vapc1)を生成する可変利得型の定電流源であり、その入力端子は第1のスイッチ素子SW1〜第4のスイッチ素子SW4の他方の端子と第2の入力側トランジスタTi2のドレイン端子及びゲート端子に接続され、出力端子はグランドラインに接続されている。  The second current source CS2 is a variable gain type constant current source that receives the threshold current command voltage Vapc1 and generates a threshold current Ith (= H2 · Vapc1) that is a product of the threshold current command voltage Vapc1 and the coefficient H2. The input terminal is connected to the other terminals of the first switch element SW1 to the fourth switch element SW4, the drain terminal and the gate terminal of the second input side transistor Ti2, and the output terminal is connected to the ground line. Yes.

第2の入力側トランジスタTi2は、pチャネル型のMOSトランジスタであり、ソース端子は電源ラインVccに接続され、ゲート端子はドレイン端子と第5の出力側トランジスタTo5のゲート端子に接続され、ドレイン端子は第2の電流源CS2の入力端子と第1のスイッチ素子SW1〜第4のスイッチ素子SW4の他方の端子に接続されている。  The second input side transistor Ti2 is a p-channel MOS transistor, the source terminal is connected to the power supply line Vcc, the gate terminal is connected to the drain terminal and the gate terminal of the fifth output side transistor To5, and the drain terminal Is connected to the input terminal of the second current source CS2 and the other terminals of the first switch element SW1 to the fourth switch element SW4.

第5の出力側トランジスタTo5は、pチャネル型のMOSトランジスタであり、ソース端子は電源ラインVccに接続され、ゲート端子は第2の入力側トランジスタTi2のゲート端子及びドレイン端子に接続され、ドレイン端子は赤色レーザダイオード30Rのアノード端子に接続されている。  The fifth output-side transistor To5 is a p-channel MOS transistor, the source terminal is connected to the power supply line Vcc, the gate terminal is connected to the gate terminal and drain terminal of the second input-side transistor Ti2, and the drain terminal Is connected to the anode terminal of the red laser diode 30R.

つまり、第2の入力側トランジスタTi2と第5の出力側トランジスタTo5は、第2の入力側トランジスタTi2を入力側、第5の出力側トランジスタTo5を出力側とするカレントミラー回路を構成しており、第2の電流源CS2が生成する閾値電流Ithと第1のスイッチ素子SW1〜第4のスイッチ素子SW4の他方の端子に流れる電流(階調電流Id)との加算電流を入力とし、当該加算電流と略同一の電流値を有する電流をレーザ駆動電流IRとして赤色レーザダイオード30Rに出力する。  That is, the second input side transistor Ti2 and the fifth output side transistor To5 constitute a current mirror circuit in which the second input side transistor Ti2 is the input side and the fifth output side transistor To5 is the output side. The addition current of the threshold current Ith generated by the second current source CS2 and the current flowing through the other terminals of the first switch element SW1 to the fourth switch element SW4 (grayscale current Id) is input. A current having substantially the same current value as the current is output to the red laser diode 30R as a laser drive current IR.

図4は、赤色レーザダイオード30Rのレーザ光量とレーザ駆動電流IRとの関係を示すレーザ特性図である。この図4に示すように、レーザ駆動電流IRが閾値電流Ith以下では極めて微弱なレーザ光量となるが、レーザ駆動電流IRが閾値電流Ithより大きくなると、レーザ駆動電流IRから閾値電流Ithを差し引いた電流値(階調電流Id)に比例してレーザ光量は増大する。  FIG. 4 is a laser characteristic diagram showing the relationship between the laser light amount of the red laser diode 30R and the laser drive current IR. As shown in FIG. 4, when the laser drive current IR is less than or equal to the threshold current Ith, the amount of laser light is very weak. The amount of laser light increases in proportion to the current value (gradation current Id).

具体的に説明すると、例えば、赤色階調データDRが階調値「0」、つまりビットデータB1〜B4が全て「0」である場合、第1のスイッチ素子SW1〜第4のスイッチ素子SW4は全て非接続状態になるため、階調電流Id=0となり、レーザ駆動電流IR=Ithとなる。この場合、図4に示すように、赤色レーザダイオード30Rにおいてレーザ光は発生しない(つまり黒表示)。また、赤色階調データDRが階調値「1」、つまりビットデータB1が「1」でB2〜B4が「0」である場合、第1のスイッチ素子SW1だけ接続状態になるため、階調電流Id=Is/15となり、レーザ駆動電流IR=Ith+Is/15となる。この場合、赤色レーザダイオード30Rにおいてレーザ駆動電流IRから閾値電流Ithを差し引いた階調電流Id=Is/15に応じた光量のレーザ光が発生する。  Specifically, for example, when the red gradation data DR is the gradation value “0”, that is, when the bit data B1 to B4 are all “0”, the first switch element SW1 to the fourth switch element SW4 are Since all are in a disconnected state, the gradation current Id = 0 and the laser drive current IR = Ith. In this case, as shown in FIG. 4, no laser light is generated in the red laser diode 30R (that is, black display). Further, when the red gradation data DR is the gradation value “1”, that is, when the bit data B1 is “1” and B2 to B4 are “0”, only the first switch element SW1 is connected. Current Id = Is / 15, and laser drive current IR = Ith + Is / 15. In this case, in the red laser diode 30R, a laser beam having a light amount corresponding to the gradation current Id = Is / 15 obtained by subtracting the threshold current Ith from the laser drive current IR is generated.

また、赤色階調データDRが階調値「2」、つまりビットデータB2が「1」でB1、B3、B4が「0」である場合、第2のスイッチ素子SW2だけ接続状態になるため、階調電流Id=2・Is/15となり、レーザ駆動電流IR=Ith+2・Is/15となる。この場合、赤色レーザダイオード30Rにおいてレーザ駆動電流IRから閾値電流Ithを差し引いた階調電流Id=2・Is/15に応じた光量のレーザ光が発生する。  Further, when the red gradation data DR is the gradation value “2”, that is, when the bit data B2 is “1” and B1, B3, and B4 are “0”, only the second switch element SW2 is connected. The gradation current Id = 2 · Is / 15, and the laser drive current IR = Ith + 2 · Is / 15. In this case, in the red laser diode 30R, a laser beam having a light amount corresponding to the gradation current Id = 2 · Is / 15 obtained by subtracting the threshold current Ith from the laser drive current IR is generated.

このように、階調値が「1」増す毎に、レーザ駆動電流IRはIs/15ずつ増大し、最大階調値「15」の場合、つまりビットデータB1〜B4が全て「1」である場合、第1のスイッチ素子SW1〜第4のスイッチ素子SW4は全て接続状態になるため、階調電流Id=Isとなり、レーザ駆動電流IR=Ith+Isとなる。この場合、図4に示すように、赤色レーザダイオード30Rにおいてレーザ駆動電流IRから閾値電流Ithを差し引いた階調電流Id=Isに応じた光量(最大階調値に対応する光量)のレーザ光が発生することになる。
すなわち、階調電流Idは、階調電流指令電圧Vapc2だけでなく、赤色階調データDRが示す階調値Dにも依存するため、Id=H1・Vapc2・Dと表すことができる。
Thus, every time the gradation value increases by “1”, the laser drive current IR increases by Is / 15, and when the maximum gradation value is “15”, that is, all the bit data B1 to B4 are “1”. In this case, since the first switch element SW1 to the fourth switch element SW4 are all connected, the gradation current Id = Is and the laser drive current IR = Ith + Is. In this case, as shown in FIG. 4, in the red laser diode 30R, a laser beam having a light amount (a light amount corresponding to the maximum gradation value) corresponding to the gradation current Id = Is obtained by subtracting the threshold current Ith from the laser driving current IR. Will occur.
That is, the gradation current Id depends not only on the gradation current command voltage Vapc2 but also on the gradation value D indicated by the red gradation data DR, and therefore can be expressed as Id = H1 · Vapc2 · D.

ところで、図4からわかるように、レーザ特性には温度依存性があり、温度変化によって閾値電流Ithは変化する。また、レーザ特性の傾き(電流変化量ΔIに対する光量変化量ΔP)も温度変化によって変化する。なお、以下では、このレーザ特性の傾きを微分効率η(=ΔP/ΔI)と表現する。すなわち、詳細は後述するが、レーザ特性の変化に応じて光量補正を行うためには、閾値電流Ithと微分効率ηを補正すれば良いことになる。  By the way, as can be seen from FIG. 4, the laser characteristics are temperature-dependent, and the threshold current Ith changes with temperature changes. In addition, the slope of the laser characteristic (amount of light change ΔP with respect to the amount of current change ΔI) also changes with temperature. Hereinafter, the slope of the laser characteristic is expressed as differential efficiency η (= ΔP / ΔI). That is, although details will be described later, in order to perform light amount correction in accordance with changes in laser characteristics, the threshold current Ith and the differential efficiency η may be corrected.

以上が赤色レーザドライバ20Rの説明であり、以下では図1に戻って説明する。緑色レーザドライバ(駆動信号生成手段)20Gは、上記緑色階調データDGと、緑色用の補正系回路ブロック(図示せず)から出力される閾値電流指令電圧Vapc1及び階調電流指令電圧Vapc2を入力とし、これら閾値電流指令電圧Vapc1及び階調電流指令電圧Vapc2を用いて緑色階調データDGに応じたレーザ駆動電流IGを生成して、緑色レーザダイオード30Gに出力する。青色レーザドライバ(駆動信号生成手段)20Bは、上記青色階調データDBと、青色用の補正系回路ブロック(図示せず)から出力される閾値電流指令電圧Vapc1及び階調電流指令電圧Vapc2を入力とし、これら閾値電流指令電圧Vapc1及び階調電流指令電圧Vapc2を用いて青色階調データDBに応じたレーザ駆動電流IBを生成して、青色レーザダイオード30Bに出力する。
なお、これら緑色レーザドライバ20G及び青色レーザドライバ20Bの詳細な構成は、図2及び図3に示す赤色レーザドライバ20Rと同様であるので説明を省略する。
The above is the description of the red laser driver 20R, and the following description will be given returning to FIG. The green laser driver (drive signal generating means) 20G receives the green gradation data DG, the threshold current command voltage Vapc1 and the gradation current command voltage Vapc2 output from the correction system circuit block (not shown) for green. The laser drive current IG corresponding to the green gradation data DG is generated using the threshold current command voltage Vapc1 and the gradation current command voltage Vapc2, and output to the green laser diode 30G. The blue laser driver (driving signal generation means) 20B receives the blue gradation data DB, the threshold current command voltage Vapc1 and the gradation current command voltage Vapc2 output from the blue correction system circuit block (not shown). Using the threshold current command voltage Vapc1 and the grayscale current command voltage Vapc2, a laser drive current IB corresponding to the blue grayscale data DB is generated and output to the blue laser diode 30B.
The detailed configuration of the green laser driver 20G and the blue laser driver 20B is the same as that of the red laser driver 20R shown in FIGS.

赤色レーザダイオード(光源)30Rは、赤色レーザドライバ20Rから供給されるレーザ駆動電流IRに応じて赤色単色のレーザ光LRを発生し、当該レーザ光LRを光軸LA上に設けられた光軸合わせ用光学系40(詳細には第1のダイクロイックミラー40a)に向けて照射する。本実施形態では、図1に示すように、水平面と略平行な方向をX軸、水平面においてX軸に直交する方向をY軸、水平面(XY平面)に略垂直な方向をZ軸と設定し、上記光軸LAは、X軸と略平行に設定されているものとする。なお、レーザ光LRの出射光軸は光軸LAと一致している。  The red laser diode (light source) 30R generates a red single-color laser beam LR in accordance with the laser drive current IR supplied from the red laser driver 20R, and aligns the laser beam LR on the optical axis LA. Irradiation toward the optical system 40 (specifically, the first dichroic mirror 40a). In this embodiment, as shown in FIG. 1, the direction substantially parallel to the horizontal plane is set as the X axis, the direction orthogonal to the X axis in the horizontal plane is set as the Y axis, and the direction substantially perpendicular to the horizontal plane (XY plane) is set as the Z axis. The optical axis LA is set substantially parallel to the X axis. The outgoing optical axis of the laser beam LR coincides with the optical axis LA.

緑色レーザダイオード(光源)30Gは、緑色レーザドライバ20Gから供給されるレーザ駆動電流IGに応じて緑色単色のレーザ光LGを発生し、当該レーザ光LGを光軸合わせ用光学系40(詳細には第1のダイクロイックミラー40a)に向けてY軸に沿って照射する。青色レーザダイオード(光源)30Bは、青色レーザドライバ20Bから供給されるレーザ駆動電流IBに応じて緑色単色のレーザ光LBを発生し、当該レーザ光LBを光軸合わせ用光学系40(詳細には第2のダイクロイックミラー40b)に向けてY軸に沿って照射する。   The green laser diode (light source) 30G generates a green monochromatic laser beam LG according to the laser drive current IG supplied from the green laser driver 20G, and the optical system 40 for optical axis alignment (specifically, the laser beam LG). Irradiation along the Y-axis toward the first dichroic mirror 40a). The blue laser diode (light source) 30B generates a green laser beam LB in accordance with the laser drive current IB supplied from the blue laser driver 20B, and the optical axis alignment optical system 40 (in detail, the laser beam LB). Irradiation is performed along the Y axis toward the second dichroic mirror 40b).

光軸合わせ用光学系40は、レーザ光LR、LG及びLBの光軸合わせを行うための光学系であり、第1のダイクロイックミラー40a及び第2のダイクロイックミラー40bから構成されている。第1のダイクロイックミラー40aは、光軸LAに対して45°の傾斜を持って光軸LA上に設置されており、レーザ光LRを光軸LAに沿って第2のダイクロイックミラー40bに向けて透過する一方、レーザ光LGを光軸LAに一致するように第2のダイクロイックミラー40bに向けて反射する。第2のダイクロイックミラー40bは、光軸LAに対して45°の傾斜を持って光軸LA上に設置されており、レーザ光LR及びレーザ光LGを光軸LAに沿ってレーザ走査部50に向けて透過する一方、レーザ光LBを光軸LAに一致するようにレーザ走査部50に向けて反射する。   The optical axis alignment optical system 40 is an optical system for aligning the optical axes of the laser beams LR, LG, and LB, and includes a first dichroic mirror 40a and a second dichroic mirror 40b. The first dichroic mirror 40a is installed on the optical axis LA with an inclination of 45 ° with respect to the optical axis LA, and directs the laser beam LR toward the second dichroic mirror 40b along the optical axis LA. On the other hand, the laser beam LG is reflected toward the second dichroic mirror 40b so as to coincide with the optical axis LA. The second dichroic mirror 40b is installed on the optical axis LA with an inclination of 45 ° with respect to the optical axis LA, and the laser light LR and the laser light LG are transmitted to the laser scanning unit 50 along the optical axis LA. The laser beam LB is reflected toward the laser scanning unit 50 so as to coincide with the optical axis LA.

レーザ走査部(走査手段)50は、共振型のMEMS(Micro Electro Mechanical System)スキャナであり、走査駆動部60から入力される走査駆動信号に基づいて、光軸合わせ用光学系40を介して入射されるレーザ光LR、LG及びLBをスクリーン100上に走査する。以下、このレーザ走査部50の詳細な構成について説明する。  The laser scanning unit (scanning unit) 50 is a resonance type MEMS (Micro Electro Mechanical System) scanner, and is incident on the optical axis alignment optical system 40 based on a scanning driving signal input from the scanning driving unit 60. The laser beams LR, LG, and LB to be scanned are scanned on the screen 100. Hereinafter, a detailed configuration of the laser scanning unit 50 will be described.

図5は、MEMSスキャナであるレーザ走査部50の構成概略図である。この図5に示すように、レーザ走査部50は、反射ミラー50a、第1のトーションバネ50b、内枠部50c、第2のトーションバネ50d及び外枠部50eから構成されている。なお、これら反射ミラー50a、第1のトーションバネ50b、内枠部50c、第2のトーションバネ50d及び外枠部50eは、単結晶シリコン等の半導体材料を微細加工することにより一体形成されたものである。  FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a laser scanning unit 50 which is a MEMS scanner. As shown in FIG. 5, the laser scanning section 50 includes a reflection mirror 50a, a first torsion spring 50b, an inner frame part 50c, a second torsion spring 50d, and an outer frame part 50e. The reflecting mirror 50a, the first torsion spring 50b, the inner frame portion 50c, the second torsion spring 50d, and the outer frame portion 50e are integrally formed by finely processing a semiconductor material such as single crystal silicon. It is.

反射ミラー50aは、反射面側にレーザ光LR、LG及びLBをスクリーン100に向けて反射するため反射膜が形成された板状物であり、反射面に沿った第1の軸AX1(XY面が水平面の場合は、水平面に略垂直)に沿って設けられた第1のトーションバネ(第1の回転支持部)50bによって内枠部50cと連結されている。つまり、この反射ミラー50aは、第1のトーションバネ50bによって第1の軸AX1回りに回転可能に支持されている。反射ミラー50aの形状は、図5に示すような正方形でも良いし、または、円形や楕円形でも良い。  The reflection mirror 50a is a plate-like object having a reflection film formed on the reflection surface side so as to reflect the laser beams LR, LG, and LB toward the screen 100, and has a first axis AX1 (XY surface) along the reflection surface. Is a horizontal plane, it is connected to the inner frame part 50c by a first torsion spring (first rotation support part) 50b provided along the horizontal plane. That is, the reflecting mirror 50a is supported by the first torsion spring 50b so as to be rotatable about the first axis AX1. The shape of the reflection mirror 50a may be a square as shown in FIG. 5, or may be a circle or an ellipse.

内枠部50cは、額縁形の板状物であり、第1のトーションバネ50bによって反射ミラー50aと連結されていると共に、反射面に沿い、かつ、前記第1の軸AX1に略直交する第2の軸AX2(XY面が水平面の場合は、水平面に略平行)に沿って設けられた第2のトーションバネ(第2の回転支持部)50dによって外枠部50eと連結されている。つまり、この内枠部50c(反射ミラー50a)は、第2のトーションバネ50dによって第2の軸AX2回りに回転可能に支持されている。外枠部50eは、額縁形の板状物であり、第2のトーションバネ50dによって内枠部50cと連結されていると共に、図示しない固定部に連結されている。なお、本実施形態では、光軸LAがX軸と平行になるように設定しているので、第2の軸AX2をX軸と平行に設定すると、レーザ光LR、LG及びLBが外枠部50eによって遮光され、反射ミラー50aに入射しなくなる。これを防ぐため、本実施形態では、図5に示すように、第2の軸AX2が光軸LA(X軸)に対して傾きφを有するようにレーザ走査部50を配置する。  The inner frame portion 50c is a frame-shaped plate-like object, and is connected to the reflection mirror 50a by a first torsion spring 50b, along the reflection surface, and substantially perpendicular to the first axis AX1. 2 is connected to the outer frame part 50e by a second torsion spring (second rotation support part) 50d provided along an axis AX2 (when the XY plane is a horizontal plane, substantially parallel to the horizontal plane). That is, the inner frame portion 50c (reflection mirror 50a) is supported by the second torsion spring 50d so as to be rotatable around the second axis AX2. The outer frame part 50e is a frame-shaped plate-like object, and is connected to the inner frame part 50c by a second torsion spring 50d and to a fixed part (not shown). In this embodiment, since the optical axis LA is set to be parallel to the X axis, when the second axis AX2 is set to be parallel to the X axis, the laser beams LR, LG, and LB are set to the outer frame portion. The light is shielded by the light 50e and does not enter the reflection mirror 50a. In order to prevent this, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the laser scanning unit 50 is arranged so that the second axis AX2 has an inclination φ with respect to the optical axis LA (X axis).

このような構成のレーザ走査部50は、反射ミラー50aを第1の軸AX1回りに回転させることにより、レーザ光LR、LG及びLBをスクリーン100上のX軸方向に走査(つまり水平方向走査)し、また、反射ミラー50a(内枠部50c)を第2の軸AX2回りに回転させることにより、レーザ光LR、LG及びLBをスクリーン100上のZ軸方向に走査(つまり垂直方向走査)する。なお、反射ミラー50aを回転させる駆動方式としては、特開2007−47354号公報に記載されているように、所定の位置に配置された電極に走査駆動信号として電圧信号を印加することにより発生する静電力を利用する方式を採用しても良いし、その他、永久磁石を設けて磁場を形成し、反射ミラー50aや内枠部50cに設けたコイルに走査駆動信号として電流信号を流すことにより発生するローレンツ力を利用する方式を採用しても良い。このようなMEMSスキャナにおける反射ミラー50aの駆動方式については、公知の技術であるため詳細な説明は省略する。  The laser scanning unit 50 having such a configuration scans the laser beams LR, LG, and LB in the X-axis direction on the screen 100 (that is, horizontal scanning) by rotating the reflection mirror 50a around the first axis AX1. In addition, the laser beam LR, LG, and LB is scanned in the Z-axis direction on the screen 100 (that is, vertical scanning) by rotating the reflection mirror 50a (inner frame portion 50c) about the second axis AX2. . The driving method for rotating the reflecting mirror 50a is generated by applying a voltage signal as a scanning drive signal to an electrode arranged at a predetermined position as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-47354. A method using an electrostatic force may be employed, or in addition, a permanent magnet is provided to form a magnetic field, and a current signal is supplied as a scanning drive signal to a coil provided on the reflection mirror 50a or the inner frame 50c. You may employ | adopt the system using the Lorentz force to do. Since the driving method of the reflection mirror 50a in such a MEMS scanner is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

図1に戻って説明を続けると、走査駆動部60は、同期信号(垂直同期信号Vsync及び水平同期信号Hsync)を入力とし、これら垂直同期信号Vsync及び水平同期信号Hsyncに基づいて、レーザ走査部50の反射ミラー50aを回転駆動するための走査駆動信号を生成してレーザ走査部50に出力する。  Referring back to FIG. 1, the scanning driving unit 60 receives the synchronization signals (vertical synchronization signal Vsync and horizontal synchronization signal Hsync) as input, and the laser scanning unit based on the vertical synchronization signal Vsync and horizontal synchronization signal Hsync. A scanning drive signal for rotationally driving the 50 reflecting mirrors 50 a is generated and output to the laser scanning unit 50.

照射位置検出部70は、レーザ光LR、LG及びLBのスクリーン100上における照射位置を検出するものであり、水平角度センサ70a、垂直角度センサ70b及びタイミング信号発生回路70cから構成されている。水平角度センサ70aは、反射ミラー50aの第1の軸AX1回りの回転角θ1を検出し、当該回転角θ1を示す水平角度検出信号をタイミング信号発生回路70cに出力する。垂直角度センサ70bは、反射ミラー50aの第2の軸AX2回りの回転角θ2を検出し、当該回転角θ2を示す垂直角度検出信号をタイミング信号発生回路70cに出力する。これら水平角度センサ70a及び垂直角度センサ70bとしては、反射ミラー50aの裏面(レーザ光の反射面の反対側の面)に光を照射し、裏面によって反射された光を受光することで角度を検出する光方式の角度センサを用いる。  The irradiation position detection unit 70 detects the irradiation positions of the laser beams LR, LG, and LB on the screen 100, and includes a horizontal angle sensor 70a, a vertical angle sensor 70b, and a timing signal generation circuit 70c. The horizontal angle sensor 70a detects the rotation angle θ1 around the first axis AX1 of the reflection mirror 50a, and outputs a horizontal angle detection signal indicating the rotation angle θ1 to the timing signal generation circuit 70c. The vertical angle sensor 70b detects the rotation angle θ2 around the second axis AX2 of the reflection mirror 50a, and outputs a vertical angle detection signal indicating the rotation angle θ2 to the timing signal generation circuit 70c. The horizontal angle sensor 70a and the vertical angle sensor 70b detect the angle by irradiating the back surface of the reflection mirror 50a (the surface opposite to the laser light reflection surface) and receiving the light reflected by the back surface. An optical angle sensor is used.

図6に示すように、水平角度センサ70aが検出する回転角θ1とは、XY平面におけるY軸に対する反射ミラー50aの角度である。また、図6に示すように、幅Wを有するスクリーン100の中央点C0からX軸方向に距離Xだけ離れた位置をレーザ光の照射位置Qとすると、照射位置Qの水平走査方向の座標Qxは、反射ミラー50aとスクリーン100との間の距離dがわかっていれば、回転角θ1の関数で表される。一方、垂直角度センサ70bが検出する回転角θ2とは、YZ平面におけるY軸に対する反射ミラー50aの角度であり、照射位置Qの垂直走査方向の座標Qyは回転角θ2の関数で表される。
つまり、反射ミラー50aの回転角θ1及び回転角θ2を検出すれば、照射位置Q(Qx、Qy)を一義的に求めることができる。
As shown in FIG. 6, the rotation angle θ1 detected by the horizontal angle sensor 70a is an angle of the reflection mirror 50a with respect to the Y axis in the XY plane. Further, as shown in FIG. 6, when a position X apart from the center point C0 of the screen 100 having the width W in the X-axis direction is a laser beam irradiation position Q, the coordinate Qx of the irradiation position Q in the horizontal scanning direction. Can be expressed as a function of the rotation angle θ1 if the distance d between the reflecting mirror 50a and the screen 100 is known. On the other hand, the rotation angle θ2 detected by the vertical angle sensor 70b is the angle of the reflection mirror 50a with respect to the Y axis in the YZ plane, and the coordinate Qy of the irradiation position Q in the vertical scanning direction is expressed as a function of the rotation angle θ2.
That is, the irradiation position Q (Qx, Qy) can be uniquely determined by detecting the rotation angle θ1 and the rotation angle θ2 of the reflection mirror 50a.

タイミング信号発生回路70cは、上記の回転角θ1を示す水平角度検出信号を基に、1水平走査期間の開始及び終了を規定するパルス状の走査タイミング信号Stを生成して映像信号処理回路10及び画素同期クロック発生回路80に出力する。また、このタイミング信号発生回路70cは、上記の回転角θ2を示す垂直角度検出信号を基に、1フレームの開始を規定するパルス状のフレームタイミング信号Ftを生成して映像信号処理回路10に出力する。  The timing signal generation circuit 70c generates a pulsed scanning timing signal St that defines the start and end of one horizontal scanning period based on the horizontal angle detection signal indicating the rotation angle θ1, and the video signal processing circuit 10 and This is output to the pixel synchronous clock generation circuit 80. Further, the timing signal generation circuit 70c generates a pulse-like frame timing signal Ft for defining the start of one frame based on the vertical angle detection signal indicating the rotation angle θ2 and outputs it to the video signal processing circuit 10. To do.

具体的には、タイミング信号発生回路70には、上述した反射ミラー50aの回転角θ1及び回転角θ2と照射位置Qとの一義的な関係を基に、1水平走査期間の開始位置及び終了位置に相当する照射位置Qに応じた回転角θ1と、1フレームの開始位置に相当する照射位置Qに応じた回転角θ2とが予め設定されており、タイミング信号発生回路70は、水平角度検出信号が示す回転角θ1が予め設定された回転角θ1と一致した場合に走査タイミング信号Stを出力し、また、垂直角度検出信号が示す回転角θ2が予め設定された回転角θ2と一致した場合にフレームタイミング信号Ftを出力する。  Specifically, the timing signal generation circuit 70 includes a start position and an end position of one horizontal scanning period based on the above-described unique relationship between the rotation angle θ1 and rotation angle θ2 of the reflection mirror 50a and the irradiation position Q. And a rotation angle θ2 corresponding to the irradiation position Q corresponding to the start position of one frame is set in advance, and the timing signal generation circuit 70 receives the horizontal angle detection signal. Is output when the rotation angle θ1 indicated by is coincident with the preset rotation angle θ1, and when the rotation angle θ2 indicated by the vertical angle detection signal coincides with the preset rotation angle θ2. A frame timing signal Ft is output.

画素同期クロック発生回路80は、走査タイミング信号Stを入力とし、当該走査タイミング信号Stを基に、1水平走査期間における各画素に対応するレーザ光LR、LG及びLBの照射タイミングを規定するパルス状の画素同期クロック信号CLを生成して映像信号処理回路10及び光量補正回路93に出力する。なお、この画素同期クロック信号CLは、各色に対応する補正系回路ブロックの光量補正回路に出力される。  The pixel synchronization clock generation circuit 80 receives the scanning timing signal St, and based on the scanning timing signal St, a pulse shape that defines the irradiation timing of the laser light LR, LG, and LB corresponding to each pixel in one horizontal scanning period. The pixel synchronization clock signal CL is generated and output to the video signal processing circuit 10 and the light amount correction circuit 93. The pixel synchronization clock signal CL is output to the light amount correction circuit of the correction system circuit block corresponding to each color.

光電変換素子90は、例えばフォトダイオードであり、受光面を光軸LAに向けて配置され、レーザ光LRの光量に応じた電流信号をI/V変換器91に出力する。I/V変換器91は、上記光電変換素子90から入力される電流信号を電圧信号に変換してA/D変換器92に出力する。A/D変換器92は、上記I/V変換器91から入力される電圧信号をデジタルデータ(光量測定データ)Dpdに変換して光量補正回路93に出力する。  The photoelectric conversion element 90 is, for example, a photodiode, and is arranged with the light receiving surface facing the optical axis LA, and outputs a current signal corresponding to the amount of laser light LR to the I / V converter 91. The I / V converter 91 converts the current signal input from the photoelectric conversion element 90 into a voltage signal and outputs the voltage signal to the A / D converter 92. The A / D converter 92 converts the voltage signal input from the I / V converter 91 into digital data (light quantity measurement data) Dpd and outputs the digital data to the light quantity correction circuit 93.

ここで、光量補正回路(光量補正手段)93の詳細な構成を説明するに当たって、その前提となる本実施形態における光量補正の原理について説明する。
今、目標光量TをT=M・Dと表し、実際のレーザ光量PをP=a・D+bと表すものとする。ここで、Dは各色の階調データが示す階調値、Mは係数、a及びbは変数(aは第1の変数、bは第2の変数)である。
Here, in describing the detailed configuration of the light amount correction circuit (light amount correction means) 93, the principle of light amount correction in the present embodiment, which is the premise thereof, will be described.
Now, the target light quantity T is represented as T = M · D, and the actual laser light quantity P is represented as P = a · D + b. Here, D is a gradation value indicated by gradation data of each color, M is a coefficient, a and b are variables (a is a first variable, and b is a second variable).

図7(a)に示すように、ある階調値Dに対応する目標光量をT、レーザ光量をPとすると、PとTとの差は光量誤差δで表される。この光量誤差δを最小化するように閾値電流指令値Dapc1及び階調電流指令値Dapc2を設定することが、本実施形態における光量補正の基本的な考え方である。 As shown in FIG. 7 (a), the target light amount T k corresponding to a certain gray scale value D k, the amount of laser light and P k, the difference between P k and T k is represented by the light amount error [delta] k . It is a basic idea of the amount of light correction in the present embodiment for setting the threshold current command value Dapc1 and the gradation current command value Dapc2 to minimize the light amount error [delta] k.

図7(b)は、レーザ特性が変化してレーザ光量Pの変数bが大きくなった場合、図7(c)は、レーザ特性が変化してレーザ光量Pの変数bが小さくなった場合、図7(d)は、レーザ特性が変化してレーザ光量Pの変数aが大きくなった場合、図7(e)は、レーザ特性が変化してレーザ光量Pの変数aが小さくなった場合を示したものである。変数bは閾値電流Ithに対応する変数であり、変数aは微分効率ηに対応する変数であるので、図7(b)及び(c)の場合は閾値電流Ithを補正し、図7(d)及び(e)の場合は微分効率ηを補正すれば良いことがわかる。つまり、閾値電流指令値Dapc1によって閾値電流Ithを補正し、階調電流指令値Dapc2によって微分効率ηを補正する。  FIG. 7B shows a case where the laser characteristic is changed and the variable b of the laser light quantity P is increased. FIG. 7C is a case where the laser characteristic is changed and the variable b of the laser light quantity P is reduced. FIG. 7D shows the case where the laser characteristic is changed and the variable a of the laser light quantity P is increased, and FIG. 7E is the case where the laser characteristic is changed and the variable a of the laser light quantity P is reduced. It is shown. Since the variable b is a variable corresponding to the threshold current Ith and the variable a is a variable corresponding to the differential efficiency η, the threshold current Ith is corrected in the cases of FIGS. 7B and 7C, and FIG. ) And (e), it is understood that the differential efficiency η should be corrected. That is, the threshold current Ith is corrected by the threshold current command value Dapc1, and the differential efficiency η is corrected by the gradation current command value Dapc2.

上記のように、閾値電流指令値Dapc1及び階調電流指令値Dapc2を設定するためには、ある階調値Dに対応する目標光量Tと、実測値であるレーザ光量Pとの光量誤差δ(=P−T)を測定する必要があるが、この測定回数が少ないと測定誤差による設定値の不正確さが生じるため、測定回数を増やして逐次的に測定精度を改善することが望ましい。本実施形態では、光量誤差δの2乗和の最小値を逐次的に最速に探索可能な最急降下法を用いた最小2乗法を利用する。  As described above, in order to set the threshold current command value Dapc1 and the gradation current command value Dapc2, the light amount error δ () between the target light amount T corresponding to a certain gradation value D and the actually measured laser light amount P. = P−T) needs to be measured, but if the number of times of measurement is small, inaccuracy of the set value due to a measurement error occurs. Therefore, it is desirable to increase the number of times of measurement and sequentially improve the measurement accuracy. In the present embodiment, the least square method using the steepest descent method capable of sequentially and rapidly searching for the minimum value of the sum of squares of the light amount error δ is used.

ここで、階調値Dを設定して、レーザ光量Pを測定する手順をk番目まで繰り返した時、階調値{D、D、・・、D、・・、D}に対する、レーザ光量を{P、P、・・、P、・・、P}、目標光量を{T、T、・・、T、・・、T}とする。評価関数εを下記(1)式のように光量誤差の2乗和として表し、この評価関数εを最小化する変数a、bを各iについて逐次的に求める。変数a、bの変化による傾斜を求めて、その方向にa、bを補正する最急降下法を用いると、a、bは下記(2)式、(3)式で表すことができる。なお、下記(2)式、(3)式において、μa及びμbは係数である。 Here, by setting the gray scale value D, when the procedure was repeated to measure the laser light amount P to k-th tone value {D 1, D 2, ·· , D i, ··, D k} for the laser light quantity {P 1, P 2, ·· , P i, ··, P k}, the target light amount {T 1, T 2, ·· , T i, ··, T k} and. The evaluation function ε k is expressed as the sum of squares of the light amount error as in the following formula (1), and variables a and b that minimize the evaluation function ε k are sequentially obtained for each i. When the steepest descent method in which the inclinations due to changes in the variables a and b are obtained and a and b are corrected in the directions is used, a k and b k can be expressed by the following equations (2) and (3). In the following formulas (2) and (3), μa and μb are coefficients.

Figure 2009098275
Figure 2009098275

上記(2)式において、∂ε/∂aは下記(4)式で表され、上記(3)式において、∂ε/∂bは、下記(5)式で表される。従って、(2)式及び(4)式から下記(6)式が導かれ、(3)式及び(5)式から下記(7)式が導かれる。さらに、逐次的に計算できるように変形すると、下記(8)式〜(12)式が得られる。 In the above equation (2), ∂ε k / ∂a is represented by the following equation (4), and in the above equation (3), ∂ε k / ∂b is represented by the following equation (5). Accordingly, the following expression (6) is derived from the expressions (2) and (4), and the following expression (7) is derived from the expressions (3) and (5). Furthermore, if it deform | transforms so that it can calculate sequentially, the following (8) Formula-(12) Formula will be obtained.

Figure 2009098275
Figure 2009098275

変数bは閾値電流Ithに対応する変数であり、変数aは微分効率ηに対応する変数であるので、上記(10)式に示すように、微分効率ηは光量誤差と階調値との積の積算値によって補正し、上記(12)式に示すように、閾値電流Ithは光量誤差の積算値によって補正すれば良いことがわかる。  Since the variable b is a variable corresponding to the threshold current Ith and the variable a is a variable corresponding to the differential efficiency η, the differential efficiency η is the product of the light amount error and the gradation value as shown in the above equation (10). It is understood that the threshold current Ith may be corrected by the integrated value of the light quantity error as shown in the above equation (12).

さて、以上説明した原理を回路に変換する方法を以下に説明する。
まず、以上の方法を図で示すと図8のようになる。DA変換器94、95からAD変換器92までのレーザドライバ、レーザダイオード、光電変換素子90などを制御対象400として、レーザ光量Pと諧調値Dから閾値電流指令値Dapc1と階調電流指令値Dapc2を計算することになる。
Now, a method for converting the above-described principle into a circuit will be described below.
First, the above method is illustrated in FIG. The laser driver from the DA converters 94 and 95 to the AD converter 92, the laser diode, the photoelectric conversion element 90, and the like are controlled objects 400, and the threshold current command value Dapc1 and the gradation current command value Dapc2 from the laser light quantity P and the gradation value D. Will be calculated.

ここで、制御対象400について説明する。レーザ駆動電流I、レーザ光量W、光電変換素子90の出力電流Ipd、I/V変換器91の出力電圧VL、A/D変換器92の出力値P、閾値電流指令電圧Vapc1、階調電流指令電圧Vapc2を下記(13)式〜(19)式のように表す。なお、下記(13)式〜(19)式において、H1、H2、F、Kpd、R、Gad、Gdaは係数である。  Here, the control object 400 will be described. Laser drive current I, laser light quantity W, output current Ipd of photoelectric conversion element 90, output voltage VL of I / V converter 91, output value P of A / D converter 92, threshold current command voltage Vapc1, gradation current command The voltage Vapc2 is expressed as the following formulas (13) to (19). In the following formulas (13) to (19), H1, H2, F, Kpd, R, Gad, and Gda are coefficients.

Figure 2009098275
Figure 2009098275

上記(17)式に、他の式を順次代入すると、下記(20)式が得られる。一方、上述したように、P=a・D+bと定義しているため、(20)式から変数aは下記(21)式で表され、変数bは下記(22)式で表される。つまり、(21)式を変形することで、変換要素406において、補正後のaを階調電流指令値Dapc2に変換するための変換式である(23)式が得られる。また、(22)式を変形することで、変換要素409において、補正後のbを閾値電流指令値Dapc1に変換するための変換式である(24)式が得られる。 By sequentially substituting other formulas into the formula (17), the following formula (20) is obtained. On the other hand, since it is defined as P = a · D + b as described above, the variable a is expressed by the following equation (21) from the equation (20), and the variable b is expressed by the following equation (22). That is, by transforming Equation (21), Equation (23), which is a conversion equation for converting the corrected ak into the gradation current command value Dapc2 in the conversion element 406, is obtained. Further, by transforming equation (22), equation (24), which is a conversion equation for converting b k after correction into threshold current command value Dapc1, is obtained in conversion element 409.

Figure 2009098275
Figure 2009098275

閾値電流指令値Dapc1を計算する部分に注目すると、図9(a)のように、誤差積算要素407、補正要素408と変数変換要素409が直列に接続されている。これをそのまま遅延要素410、411を使ってブロック図で表すと図9(b)のようになる。遅延要素410は誤差の積算を行い、遅延要素411はパラメータbの逐次補正を行う。このブロック図を簡略化するため、式(11)を変形して式(25)にする。式(25)のbを式(26)で変数変換すると式(27)になる。式(27)をブロック図で表現すれば図9(c)のようになり、遅延要素410の出力を利得要素413でμb/K倍して遅延要素412へ送ることで図9(b)と等価な動作をする。  When attention is paid to the part for calculating the threshold current command value Dapc1, an error integrating element 407, a correction element 408 and a variable conversion element 409 are connected in series as shown in FIG. If this is represented as a block diagram using the delay elements 410 and 411, it is as shown in FIG. The delay element 410 performs error accumulation, and the delay element 411 sequentially corrects the parameter b. In order to simplify this block diagram, equation (11) is transformed into equation (25). When b in Expression (25) is converted into a variable by Expression (26), Expression (27) is obtained. When Expression (27) is expressed in a block diagram, the result is as shown in FIG. 9C, and the output of the delay element 410 is multiplied by μb / K by the gain element 413 and sent to the delay element 412. Equivalent behavior.

Figure 2009098275
Figure 2009098275

さて、遅延要素をフリップフロップで実現するため、演算の桁落ちを防止する必要がある。そのために各所に利得調整のための演算器を挿入した上で遅延要素をフリップフロップで置き換えると図9(d)のようになる。図9(c)と(d)が等価な動作をするためには、各利得が式(28)の関係を満たせばよい。尚、フリップフロップ414の出力はSa、をスケーリングした変数であり、フリップフロップ415の出力はbを変数変換した変数であるが、煩雑になるので、以後Sbやbと表現して説明する場合がある。 Now, since the delay element is realized by a flip-flop, it is necessary to prevent the operation from being lost. For this purpose, an arithmetic unit for gain adjustment is inserted in each place and the delay element is replaced with a flip-flop as shown in FIG. 9D. In order for the operations shown in FIGS. 9C and 9D to be equivalent, each gain only needs to satisfy the relationship of Expression (28). The output of the flip-flop 414 is a variable scaled Sa k, a, the output of flip-flop 415 is a variable using a variable convert b k, since complicated, and subsequently expressed as Sb k and b k May explain.

Figure 2009098275
Figure 2009098275

続いて、図8の階調電流指令値Dapc2を計算する部分に注目する。この部分を取り出すと図10(a)のように誤差積算要素404、補正要素405と変数変換要素406が直列に接続されている。遅延要素を使ってブロック図で表現すれば図10(b)の様になる。この図を見ると利得要素420を移動し、図10(c)の様にしても入出力間の動作は変わらないことがわかる。これは、式(9)を式(29)に変形し、式(30)で変数を置き換え式(31)にすることで対応する。   Next, attention will be focused on the part for calculating the gradation current command value Dapc2 in FIG. When this portion is extracted, as shown in FIG. 10A, the error integrating element 404, the correcting element 405, and the variable converting element 406 are connected in series. If a delay element is used and expressed in a block diagram, the result is as shown in FIG. As can be seen from this figure, the gain element 420 is moved, and the operation between the input and output does not change as shown in FIG. This corresponds to transforming equation (9) into equation (29) and replacing the variable with equation (30) to form equation (31).

Figure 2009098275
Figure 2009098275

さて、前と同様に各所に利得を挿入した上で遅延要素をフリップフロップで置き換えると図10(d)が得られる。ここで利得要素426は回路の共通化のための利得調整用に挿入した。各利得が式(32)を満たせば図10(c)と(d)は等価な動作となる。尚、フリップフロップ427の出力はSa、をスケーリングした変数であり、フリップフロップ428の出力はaをスケーリングした変数であるが、煩雑になるので、以後Saやbと表現して説明する場合がある。 Now, if gains are inserted in various places as before and the delay elements are replaced with flip-flops, FIG. 10D is obtained. Here, the gain element 426 is inserted for gain adjustment for circuit sharing. If each gain satisfies Expression (32), FIGS. 10C and 10D are equivalent to each other. The output of flip-flop 427 is a variable scaled Sa k, a, the output of flip-flop 428 is a variable scaling a k, since complicated, and subsequently expressed as Sa k and b k Description There is a case.

Figure 2009098275
Figure 2009098275

以上のような本実施形態における光量補正の原理を前提とし、以下では、図11を参照して光量補正回路93の詳細な構成について説明する。図11に示すように、光量補正回路93は、初期設定回路300、M乗算器301、減算器302、乗算器303、G7除算器304、G3除算器305、加算器306、フリッピフロップ307、G2除算器308、減算器310、フリップフロップ311、G1除算器312、G6除算器314、加算器315、フリップフロップ316、G5除算器317、減算器319、フリップフロップ320、G4減算器321、G1乗算器323、G4乗算器324から構成されている。  Based on the principle of light quantity correction in the present embodiment as described above, the detailed configuration of the light quantity correction circuit 93 will be described below with reference to FIG. As shown in FIG. 11, the light quantity correction circuit 93 includes an initial setting circuit 300, an M multiplier 301, a subtractor 302, a multiplier 303, a G7 divider 304, a G3 divider 305, an adder 306, flip-flops 307, and G2. Divider 308, subtractor 310, flip-flop 311, G1 divider 312, G6 divider 314, adder 315, flip-flop 316, G5 divider 317, subtractor 319, flip-flop 320, G4 subtractor 321, G1 multiplication And a G4 multiplier 324.

初期設定回路300は、本画像表示装置LSDの電源投入時またはリセット時において、光量測定データDpdが示す光量測定値Pに基づいて、閾値電流指令値Dapc1及び階調電流指令値Dapc2を調整することで所定の初期設定動作を行う。また、この初期設定回路300は、初期設定動作中に使用する各色の階調データDR、DG、DBを各色のレーザドライバ20R、20G、20Bに出力する機能を備えている。なお、この初期設定動作の詳細については後述する。 Initialization circuit 300, at or reset at power-on of the image display device LSD, on the basis of the light amount measurement value P i indicated light amount measurement data Dpd, adjusts the threshold current command value Dapc1 and the gradation current command value Dapc2 Thus, a predetermined initial setting operation is performed. Further, the initial setting circuit 300 has a function of outputting gradation data DR, DG, DB of each color used during the initial setting operation to the laser drivers 20R, 20G, 20B of each color. Details of this initial setting operation will be described later.

M乗算器301は、各色の階調データDR、DG、DBが示す階調値Dと係数Mとの積を、目標光量T(=M・D)として減算器302に出力する。減算器302は、光量測定値Pから目標光量Tを差し引いた値を、光量誤差δ(=P−T)として乗算器303及びG6除算器314に出力する。 The M multiplier 301 outputs the product of the gradation value D i indicated by the gradation data DR, DG, and DB of each color and the coefficient M to the subtracter 302 as the target light amount T i (= M · D i ). Subtractor 302 outputs a value obtained by subtracting the target amount T i from light amount measurement value P i, the light amount error δ i (= P i -T i ) as a multiplier 303 and G6 divider 314.

乗算器303は、階調値Dと光量誤差δとの積(以下、モーメントMTと称す)をG7除算器304に出力する。G7除算器304は、モーメントMTを係数G7で除算した値をG3除算器305に出力する。G3除算器305は、G7除算器304の出力値(MT/G7)を係数G3で除算した値を加算器306に出力する。 Multiplier 303 outputs the product of tone value D i and light amount error δ i (hereinafter referred to as moment MT i ) to G7 divider 304. The G7 divider 304 outputs a value obtained by dividing the moment MT i by the coefficient G7 to the G3 divider 305. The G3 divider 305 outputs a value obtained by dividing the output value (MT i / G7) of the G7 divider 304 by the coefficient G3 to the adder 306.

加算器306は、G3除算器305の出力値(MT/(G7・G3))とフリップフロップ307の出力値との加算値をフリップフロップ307のD入力端子に出力する。フリップフロップ307は、D型フリップフロップであり、画素同期クロック信号CLに同期してD入力端子の入力値を出力値として反映する。つまり、加算器306及びフリップフロップ307によって、モーメントMT(=δ・D)の積算回路が構成されており、フリップフロップ307の出力値は、モーメントMTの積算値となる。以下、このモーメントMTの積算値をSaとする。なお、Sa=δ・D+・・+δ・D+・・+δ・Dである。 The adder 306 outputs the addition value of the output value of the G3 divider 305 (MT i / (G7 · G3)) and the output value of the flip-flop 307 to the D input terminal of the flip-flop 307. The flip-flop 307 is a D-type flip-flop, and reflects the input value of the D input terminal as an output value in synchronization with the pixel synchronization clock signal CL. That is, the adder 306 and the flip-flop 307 constitute an integration circuit for the moment MT i (= δ i · D i ), and the output value of the flip-flop 307 becomes the integration value of the moment MT i . Below, the cumulative value of this moment MT i and Sa k. Sa k = δ 1 · D 1 + ·· + δ i · D i + ·· + δ k · D k .

G2除算器308は、モーメントMTiの積算値Saを係数G2で除算した値を減算器310に出力する。減算器310は、フリップフロップ311の出力値からG2除算器308の出力値(=Sa/G2)を差し引いた値をフリップフロップ311のD入力端子に出力する。フリップフロップ311は、D型フリップフロップであり、画素同期クロック信号CLに同期してD入力端子の入力値を出力値として反映する。ここで、フリップフロップ311の初期の出力値ak−1として、初期設定回路300によって初期設定された階調電流指令値Dapc2に、G1乗算器323によって係数G1が乗算された値がロードされている。つまり、減算器310及びフリップフロップ311によって、上記(9)式で表されるa=ak−1−μa・Saを計算する補正回路が構成されており、フリップフロップ311の出力値はaとなる。 G2 divider 308 outputs a value obtained by dividing the integrated value Sa k moment MTi by a factor G2 to the subtracter 310. The subtractor 310 outputs a value obtained by subtracting the output value (= Sa k / G2) of the G2 divider 308 from the output value of the flip-flop 311 to the D input terminal of the flip-flop 311. The flip-flop 311 is a D-type flip-flop, and reflects the input value of the D input terminal as an output value in synchronization with the pixel synchronization clock signal CL. Here, as the initial output value a k−1 of the flip-flop 311, a value obtained by multiplying the gradation current command value Dapc2 initialized by the initial setting circuit 300 by the coefficient G1 by the G1 multiplier 323 is loaded. Yes. In other words, the subtractor 310 and the flip-flop 311, (9) correction circuit for calculating the a k = a k-1 -μa · Sa k of the formula is configured, the output value of the flip-flop 311 a k .

G1除算器312は、フリップフロップ311の出力値aを係数G1で除算した値を階調電流指令値Dapc2としてD/A変換器95に出力する。 The G1 divider 312 outputs a value obtained by dividing the output value ak of the flip-flop 311 by the coefficient G1 to the D / A converter 95 as the gradation current command value Dapc2.

G6除算器314は、光量誤差δを係数G6で除算した値を加算器315に出力する。加算器315は、G6除算器314の出力値(=δ/G6)とフリップフロップ316の出力値との加算値をフリップフロップ316のD入力端子に出力する。フリップフロップ316は、D型フリップフロップであり、画素同期クロック信号CLに同期してD入力端子の入力値を出力値として反映する。つまり、加算器315及びフリップフロップ316によって、光量誤差δの積算回路が構成されており、フリップフロップ316の出力値は、光量誤差δの積算値となる。以下、この光量誤差δの積算値をSbとする。なお、Sb=δ+・・+δ+・・+δである。 The G6 divider 314 outputs a value obtained by dividing the light amount error δ i by the coefficient G6 to the adder 315. Adder 315 outputs the addition value of the output value of G6 divider 314 (= δ i / G6) and the output value of flip-flop 316 to the D input terminal of flip-flop 316. The flip-flop 316 is a D-type flip-flop, and reflects the input value of the D input terminal as an output value in synchronization with the pixel synchronization clock signal CL. That is, the adder 315 and the flip-flop 316 constitute an integration circuit for the light amount error δ i , and the output value of the flip-flop 316 is an integrated value of the light amount error δ i . Hereinafter, the integrated value of the light quantity error δ i is Sb k . Note that Sb k = δ 1 + ·· + δ i + ·· + δ k .

G5除算器317は、光量誤差δの積算値をSbを係数G5で除算した値を減算器319に出力する。減算器319は、フリップフロップ320の出力値からG5除算器317の出力値(=Sb/G5)を差し引いた値をフリップフロップ320のD入力端子に出力する。フリップフロップ320は、D型フリップフロップであり、画素同期クロック信号CLに同期してD入力端子の入力値を出力値として反映する。ここで、フリップフロップ320の初期の出力値bk−1として、初期設定回路300によって初期設定された閾値電流指令値Dapc1に、G4乗算器324によって係数G4が乗算された値がロードされている。つまり、減算器319及びフリップフロップ320によって、上記(11)式で表されるb=bk−1−μb・Sbを計算する補正回路が構成されており、フリップフロップ320の出力値はbとなる。 The G5 divider 317 outputs, to the subtractor 319, a value obtained by dividing the integrated value of the light amount error δ i by Sb k by the coefficient G5. The subtractor 319 outputs a value obtained by subtracting the output value (= Sb k / G5) of the G5 divider 317 from the output value of the flip-flop 320 to the D input terminal of the flip-flop 320. The flip-flop 320 is a D-type flip-flop, and reflects the input value of the D input terminal as an output value in synchronization with the pixel synchronization clock signal CL. Here, as the initial output value b k−1 of the flip-flop 320, a value obtained by multiplying the threshold current command value Dapc1 initialized by the initial setting circuit 300 by the coefficient G4 by the G4 multiplier 324 is loaded. . That is, the subtractor 319 and the flip-flop 320 constitute a correction circuit that calculates b k = b k−1 −μb · Sb k expressed by the above equation (11), and the output value of the flip-flop 320 is b k .

G4除算器321は、フリップフロップ320の出力値bを係数G4で除算した値を閾値電流指令値Dapc1としてD/A変換器94に出力する。
尚、G7除算器304を設けることで、G3=G6,G2=G5,G1=G4とすることが可能となり、回路の共用化が可能となり回路規模の削減をすることができる。
The G4 divider 321 outputs a value obtained by dividing the output value b k of the flip-flop 320 by the coefficient G4 to the D / A converter 94 as a threshold current command value Dapc1.
By providing the G7 divider 304, it becomes possible to set G3 = G6, G2 = G5, G1 = G4, and the circuit can be shared and the circuit scale can be reduced.

以上が光量補正回路93の説明であり、以下、図1に再び戻って説明する。
D/A変換器94は、上述した光量補正回路93から入力される閾値電流指令値Dapc1を閾値電流指令電圧Vapc1(=Gda・Dapc1)に変換して、赤色レーザドライバ20Rに出力する。D/A変換器95は、上述した光量補正回路93から入力される階調電流指令値Dapc2を階調電流指令電圧Vapc2(=Gda・Dapc2)に変換して、赤色レーザドライバ20Rに出力する。
なお、上記では、赤色用の補正系回路ブロックを代表的に用いて説明したが、緑色用及び青色用の補正系回路ブロックについても同様である。
The above is the description of the light amount correction circuit 93. The following description will be given with reference again to FIG.
The D / A converter 94 converts the threshold current command value Dapc1 input from the light amount correction circuit 93 described above into a threshold current command voltage Vapc1 (= Gda · Dpc1), and outputs it to the red laser driver 20R. The D / A converter 95 converts the gradation current command value Dapc2 input from the above-described light amount correction circuit 93 into a gradation current command voltage Vapc2 (= Gda · Dpc2), and outputs it to the red laser driver 20R.
In the above description, the correction system circuit block for red is used as a representative, but the same applies to the correction system circuit blocks for green and blue.

スクリーン100は、レーザ走査部50によって走査されたレーザ光LR、LG及びLBを透過する透過型スクリーンである。つまり、本画像表示装置LSDは背面投射型プロジェクタであり、ユーザは、スクリーン100におけるレーザ光LR、LG及びLBの照射面の反対側の面から表示画像を鑑賞することになる。また、図1では省略しているが、本画像表示装置LSDは、スクリーン100の鑑賞側の面のみを露出させて、その他の構成要素は筐体内部に収納されており、外部の光の影響を排除するような構造となっている。  The screen 100 is a transmissive screen that transmits the laser beams LR, LG, and LB scanned by the laser scanning unit 50. That is, this image display apparatus LSD is a rear projection type projector, and the user views the display image from the surface opposite to the irradiation surface of the laser light LR, LG, and LB on the screen 100. Although not shown in FIG. 1, the image display apparatus LSD exposes only the viewing side surface of the screen 100, and other components are housed inside the housing, and are influenced by external light. It is the structure which excludes.

次に、上記のように構成された本実施形態における画像表示装置LSDの動作について説明する。なお、以下では、赤色用の補正系回路ブロックを代表的に用いて説明するが、緑色用及び青色用の補正系回路ブロックについても同様である。   Next, the operation of the image display device LSD in the present embodiment configured as described above will be described. In the following description, the correction system circuit block for red is used as a representative, but the same applies to the correction system circuit blocks for green and blue.

(電源投入時の初期設定動作)
まず、電源投入時における光量補正回路93の初期設定回路300による初期設定動作について説明する。図12は、A/D変換器92の出力であるDpd(つまり赤色のレーザ光量実測値P)と、レーザ駆動電流との対応関係を示す特性図である。図12に示すように、特性曲線自体は図4と同じ形となるが、I/V変換器91のオフセットにより、Dpdにはオフセットが発生していることがわかる。電源投入時における初期設定回路300の初期設定動作とは、このDpdに重畳しているオフセットを補正するために行われるものである。
(Initial setting operation at power-on)
First, an initial setting operation by the initial setting circuit 300 of the light amount correction circuit 93 when the power is turned on will be described. FIG. 12 is a characteristic diagram showing a correspondence relationship between Dpd (that is, the red laser light amount actual measurement value P) that is the output of the A / D converter 92 and the laser drive current. As shown in FIG. 12, the characteristic curve itself has the same shape as that in FIG. 4, but it can be seen that an offset occurs in Dpd due to the offset of the I / V converter 91. The initial setting operation of the initial setting circuit 300 when the power is turned on is performed to correct the offset superimposed on the Dpd.

図13は、光量補正回路93の初期設定回路300による初期設定動作を示すフローチャートである。まず、初期設定回路300は、赤色レーザダイオード30Rを完全に消灯させるために、閾値電流指令値Dapc1=0、階調電流指令値Dapc2=0に設定し、階調値D=0を示す赤色階調データDRを赤色レーザドライバ20Rに出力する(ステップS1)。これにより、赤色レーザドライバ20Rから赤色レーザダイオード30Rに供給されるレーザ駆動電流IRは完全に零となり、赤色レーザダイオード30Rは完全に消灯する。初期設定回路300は、この時、A/D変換器92から入力されるDpdを黒レベルの実測値Dpd0として取得する(ステップS2)   FIG. 13 is a flowchart showing an initial setting operation by the initial setting circuit 300 of the light amount correction circuit 93. First, in order to completely turn off the red laser diode 30R, the initial setting circuit 300 sets the threshold current command value Dapc1 = 0 and the grayscale current command value Dapc2 = 0 and displays the grayscale value D = 0. The tone data DR is output to the red laser driver 20R (step S1). As a result, the laser drive current IR supplied from the red laser driver 20R to the red laser diode 30R becomes completely zero, and the red laser diode 30R is completely turned off. At this time, the initial setting circuit 300 acquires the Dpd input from the A / D converter 92 as the measured value Dpd0 of the black level (step S2).

続いて、初期設定回路300は、閾値電流指令値Dapc1を第1単位量増加させ(ステップS3)、この時のDpdを取得する(ステップS4)。そして、初期設定回路300は、Dpd−Dpd0の値が、図12に示すような明らかな発光状態に設定された設定光量1より大きいか否かを判定し(ステップS5)、「NO」の場合、ステップS3に戻ってステップS3〜S5の処理を繰り返す。   Subsequently, the initial setting circuit 300 increases the threshold current command value Dapc1 by the first unit amount (step S3), and acquires Dpd at this time (step S4). Then, the initial setting circuit 300 determines whether or not the value of Dpd−Dpd0 is larger than the set light amount 1 set in the obvious light emission state as shown in FIG. 12 (step S5). Returning to step S3, the processes of steps S3 to S5 are repeated.

一方、ステップS5において、「YES」、つまりDpd−Dpd0>設定光量1の場合、初期設定回路300は、閾値電流指令値Dapc1を第2単位量減少させ(ステップS6)、この時のDpdを取得する(ステップS7)。そして、初期設定回路300は、Dpd−Dpd0>設定光量2−許容誤差、且つDpd−Dpd0<設定光量2+許容誤差という条件を満たすか否かを判定し(ステップS8)、「NO」の場合、ステップS6に戻ってステップS6〜S8の処理を繰り返す。ここで、設定光量2は、図12に示すように黒レベルと看做される値に設定されている。   On the other hand, if “YES” in step S5, that is, if Dpd−Dpd0> the set light amount 1, the initial setting circuit 300 decreases the threshold current command value Dapc1 by the second unit amount (step S6), and acquires Dpd at this time (Step S7). Then, the initial setting circuit 300 determines whether or not the conditions of Dpd−Dpd0> set light amount 2−allowable error and Dpd−Dpd0 <set light amount2 + allowable error are satisfied (step S8). Returning to step S6, the processes of steps S6 to S8 are repeated. Here, the set light quantity 2 is set to a value that is regarded as a black level as shown in FIG.

一方、ステップS8において、「YES」の場合、初期設定回路300は、その時のDapc1の値を閾値電流指令値Dapc1の初期値として設定する(ステップS9)。それと同時に、初期設定回路300は、この閾値電流指令値Dapc1の初期値をG4乗算器324に出力し、G4乗算器324によって閾値電流指令値Dapc1の初期値に係数G4が乗算された値がフリップフロップ320の初期の出力値bk−1としてフリップフロップ320にロードされる。 On the other hand, if “YES” in step S8, the initial setting circuit 300 sets the value of Dapc1 at that time as the initial value of the threshold current command value Dapc1 (step S9). At the same time, the initial setting circuit 300 outputs the initial value of the threshold current command value Dapc1 to the G4 multiplier 324, and the value obtained by multiplying the initial value of the threshold current command value Dapc1 by the coefficient G4 by the G4 multiplier 324 is flip-flops. Is loaded into the flip-flop 320 as the initial output value b k−1 of the loop 320.

続いて、初期設定回路300は、階調値D=15(つまり最大階調値)を示す赤色階調データDRを赤色レーザドライバ20Rに出力し(ステップS10)、階調電流指令値Dapc2を第3単位量増加させ(ステップS11)、この時のDpdを取得する(ステップS12)。そして、初期設定回路300は、Dpd−Dpd0>設定光量3−許容誤差、且つDpd−Dpd0<設定光量3+許容誤差という条件を満たすか否かを判定し(ステップS13)、「NO」の場合、ステップS10に戻ってステップS10〜S13の処理を繰り返す。ここで、設定光量3は、図12に示すように最大発光量の目標値に設定されている。   Subsequently, the initial setting circuit 300 outputs the red gradation data DR indicating the gradation value D = 15 (that is, the maximum gradation value) to the red laser driver 20R (Step S10), and the gradation current command value Dapc2 is output. The unit amount is increased by 3 (step S11), and Dpd at this time is acquired (step S12). Then, the initial setting circuit 300 determines whether or not the conditions of Dpd−Dpd0> set light amount 3−allowable error and Dpd−Dpd0 <set light amount 3 + allowable error are satisfied (step S13). Returning to step S10, the processes of steps S10 to S13 are repeated. Here, the set light amount 3 is set to the target value of the maximum light emission amount as shown in FIG.

一方、ステップS13において、「YES」の場合、初期設定回路300は、その時のDapc2の値を階調電流指令値Dapc2の初期値として設定する(ステップS14)。それと同時に、初期設定回路300は、この階調電流指令値Dapc2の初期値をG1乗算器323に出力し、G1乗算器323によって閾値電流指令値Dapc2の初期値に係数G1が乗算された値がフリップフロップ311の初期の出力値ak−1としてフリップフロップ311にロードされる。以上のような初期設定動作により、Dpdに重畳しているオフセットが補正された閾値電流指令値Dapc1の初期値と階調電流指令値Dapc2の初期値とが設定される。
なお、上述した初期設定動作は、緑色用及び青色用の補正系回路ブロックにおいても同様に行われる。
On the other hand, if “YES” in step S13, the initial setting circuit 300 sets the value of Dapc2 at that time as the initial value of the gradation current command value Dapc2 (step S14). At the same time, the initial setting circuit 300 outputs the initial value of the gradation current command value Dapc2 to the G1 multiplier 323, and a value obtained by multiplying the initial value of the threshold current command value Dapc2 by the coefficient G1 by the G1 multiplier 323 is obtained. The initial output value a k−1 of the flip-flop 311 is loaded into the flip-flop 311. By the initial setting operation as described above, the initial value of the threshold current command value Dapc1 and the initial value of the gradation current command value Dapc2 in which the offset superimposed on Dpd is corrected are set.
Note that the above-described initial setting operation is similarly performed in the correction circuit blocks for green and blue.

(定常動作)
次に、本画像表示装置LSDの定常時における動作について、図14のタイミングチャートを参照して説明する。
ここで、既に外部の画像供給装置から映像信号及び同期信号(垂直同期信号Vsync及び水平同期信号Hsync)が入力されており、映像信号処理回路10は、映像信号及び同期信号を基に表示すべき画像の各画素に対応する階調値を規定するデジタル階調データを生成し、当該デジタル階調データを1フレーム単位で内部メモリに格納しているものとする。
(Steady operation)
Next, the operation of the image display device LSD during normal operation will be described with reference to the timing chart of FIG.
Here, a video signal and a synchronization signal (vertical synchronization signal Vsync and horizontal synchronization signal Hsync) have already been input from an external image supply device, and the video signal processing circuit 10 should display based on the video signal and the synchronization signal. It is assumed that digital gradation data defining gradation values corresponding to each pixel of the image is generated, and the digital gradation data is stored in the internal memory in units of one frame.

また、同期信号の入力に伴って走査駆動部60から出力される走査駆動信号によってレーザ走査部50の反射ミラー50aは回転を始め、時刻t1に、反射ミラー50aの垂直走査方向に対する回転角θ2がスクリーン100上における1フレームの開始位置に対応する角度と一致し、また、時刻t2には、反射ミラー50aの水平走査方向に対する回転角θ1がスクリーン100上における1水平走査期間の開始位置に対応する角度と一致したものと想定する。つまり、時刻t1にタイミング信号発生回路70cから1フレームの開始を規定するフレームタイミング信号Ftが出力され、また、時刻t2に1水平走査期間の開始を規定する走査タイミング信号Stが出力される。さらに、時刻t3に、反射ミラー50aの水平走査方向に対する回転角θ1がスクリーン100上における1水平走査期間の終了位置に対応する角度と一致したものと想定する。つまり、時刻t3にタイミング信号発生回路70cから1水平走査期間の終了を規定する走査タイミング信号Stが出力される。  Further, the reflection mirror 50a of the laser scanning unit 50 starts rotating by the scanning drive signal output from the scanning driving unit 60 in response to the input of the synchronization signal, and the rotation angle θ2 of the reflection mirror 50a with respect to the vertical scanning direction is set at time t1. It coincides with the angle corresponding to the start position of one frame on the screen 100, and at time t2, the rotation angle θ1 of the reflection mirror 50a with respect to the horizontal scanning direction corresponds to the start position of one horizontal scanning period on the screen 100. Assume that it matches the angle. That is, the frame timing signal Ft that defines the start of one frame is output from the timing signal generation circuit 70c at time t1, and the scan timing signal St that defines the start of one horizontal scanning period is output at time t2. Furthermore, it is assumed that the rotation angle θ1 of the reflection mirror 50a with respect to the horizontal scanning direction coincides with the angle corresponding to the end position of one horizontal scanning period on the screen 100 at time t3. That is, the scanning timing signal St defining the end of one horizontal scanning period is output from the timing signal generating circuit 70c at time t3.

このような時刻t2において、画素同期クロック発生回路80は、1水平走査期間の開始を規定する走査タイミング信号Stが入力されると、1水平走査期間における各画素に対応するレーザ光LR、LG及びLBの照射タイミングを規定する画素同期クロック信号CLを生成して映像信号処理回路10及び光量補正回路93に出力する。上述したように、1水平走査期間における回転角θ1、つまり照射位置Qxは、1水平走査期間の開始から経過した時間と一義的な関係にあるため、当然、1水平走査期間における各画素に対応する照射位置Qxと経過時間とは一義的な関係にある。従って、本実施形態では、図14に示すように、1水平走査期間における各画素に対応する照射位置Qxと経過時間との一義的な関係を基に、1水平走査期間の開始を規定する走査タイミング信号Stが入力された後、経過時間に応じて各画素に対応するレーザ光LR、LG及びLBの照射タイミングを規定するパルス状の画素同期クロック信号CLを生成する。  At such a time t2, when the scanning timing signal St defining the start of one horizontal scanning period is input to the pixel synchronous clock generation circuit 80, the laser light LR, LG corresponding to each pixel in one horizontal scanning period and A pixel synchronization clock signal CL that defines the LB irradiation timing is generated and output to the video signal processing circuit 10 and the light amount correction circuit 93. As described above, the rotation angle θ1 in one horizontal scanning period, that is, the irradiation position Qx is uniquely related to the time elapsed from the start of one horizontal scanning period, and naturally corresponds to each pixel in one horizontal scanning period. The irradiation position Qx to be performed and the elapsed time are uniquely related. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 14, scanning that defines the start of one horizontal scanning period based on a unique relationship between the irradiation position Qx corresponding to each pixel and the elapsed time in one horizontal scanning period. After the timing signal St is input, a pulsed pixel synchronization clock signal CL that defines the irradiation timing of the laser beams LR, LG, and LB corresponding to each pixel according to the elapsed time is generated.

図14からわかるように、画素同期クロック信号CLのパルス間隔は、照射位置Qx、つまり経過時間に応じて変化する。例えば、スクリーン100の中央付近となる時刻t13〜t17付近ではパルス間隔は短くなり、スクリーン100の両端付近ではパルス間隔は長くなる。これは、MEMSスキャナであるレーザ走査部50の特性上、反射ミラー50aの回転角θ1の変化速度(走査速度)が経過時間に応じて正弦波状に変化するためである。  As can be seen from FIG. 14, the pulse interval of the pixel synchronization clock signal CL changes according to the irradiation position Qx, that is, the elapsed time. For example, the pulse interval is short near the time t13 to t17 near the center of the screen 100, and the pulse interval is long near both ends of the screen 100. This is because the changing speed (scanning speed) of the rotation angle θ1 of the reflection mirror 50a changes in a sine wave shape according to the elapsed time due to the characteristics of the laser scanning unit 50 which is a MEMS scanner.

一方、映像信号処理回路10は、1フレームの開始を規定するフレームタイミング信号Ftと、1水平走査期間の開始を規定する走査タイミング信号Stとが入力されると、内部メモリにおける1番目のフレームのデジタル階調データを格納している記憶領域から1行目の水平走査期間に対応する各画素のデジタル階調データ(赤色階調データDR、緑色階調データDG、青色階調データDB)を読み出し、画素同期クロック信号CLに同期して、赤色階調データDR、緑色階調データDG、青色階調データDBを順次出力する。具体的には、図14に示すように、映像信号処理回路10は、時刻t2に最初の画素同期クロック信号CLが入力されると、1水平走査期間の開始位置(1列目)に対応する赤色画素用の赤色階調データDRを赤色レーザドライバ20R及び光量補正回路93に出力する。
なお、以下では、説明の便宜上、赤色階調データDRに着目して説明する。
On the other hand, when the frame timing signal Ft that defines the start of one frame and the scanning timing signal St that defines the start of one horizontal scanning period are input, the video signal processing circuit 10 receives the first frame of the internal memory. Read digital gradation data (red gradation data DR, green gradation data DG, blue gradation data DB) of each pixel corresponding to the horizontal scanning period of the first row from the storage area storing the digital gradation data. The red gradation data DR, the green gradation data DG, and the blue gradation data DB are sequentially output in synchronization with the pixel synchronization clock signal CL. Specifically, as shown in FIG. 14, when the first pixel synchronization clock signal CL is input at time t2, the video signal processing circuit 10 corresponds to the start position (first column) of one horizontal scanning period. The red gradation data DR for the red pixel is output to the red laser driver 20R and the light amount correction circuit 93.
In the following description, for convenience of explanation, the description will be made focusing on the red gradation data DR.

ここで、光量補正回路93に入力される赤色階調データDRが示す階調値をDとし、A/D変換器92から光量補正回路93に出力される光量測定データDpdが示す光量実測値をPとする。この場合、図11に示す光量補正回路93において、M乗算器301の出力値はT=M・Dとなり、減算器302の出力値はδ=P−M・Dとなり、乗算器303の出力値はD・δとなり、フリップフロップ307の出力値はSa=D・δとなり、フリップフロップ311の出力値はa=a0(階調電流指令値Dapc2の初期値)−μa・Saとなる。このようなaは階調電流指令値Dapc2としてD/A変換器95に出力され、D/A変換器95によって階調電流指令電圧Vapc2に変換されて、赤色レーザドライバ20Rの第1の電流源CS1に出力される。 Here, the tone value indicated by the red gray-scale data DR that is input to the light amount correction circuit 93 and D 1, the light amount measured value indicated by the light amount measurement data Dpd outputted from the A / D converter 92 to the light amount correction circuit 93 It is referred to as P 1. In this case, in the light amount correction circuit 93 shown in FIG. 11, the output value of the M multiplier 301 is T 1 = M · D 1 , and the output value of the subtractor 302 is δ 1 = P 1 −M · D 1 . The output value of the device 303 is D 1 · δ 1 , the output value of the flip-flop 307 is Sa 1 = D 1 · δ 1 , and the output value of the flip-flop 311 is a 1 = a 0 (the initial value of the gradation current command value Dapc2 value) becomes a -μa · Sa 1. Such a 1 is output to the D / A converter 95 as the gradation current command value Dapc2, converted into the gradation current command voltage Vapc2 by the D / A converter 95, and the first current of the red laser driver 20R. Output to source CS1.

一方、フリップフロップ316の出力値はSb=δとなり、フリップフロップ320の出力値はb=b0(閾値電流指令値Dapc1の初期値)−μb・Sbとなる。このようなbは閾値電流指令値Dapc1としてD/A変換器94に出力され、D/A変換器94によって閾値電流指令電圧Vapc1に変換されて、赤色レーザドライバ20Rの第2の電流源CS2に出力される。 On the other hand, the output value of the flip-flop 316 is Sb 1 = δ 1 , and the output value of the flip-flop 320 is b 1 = b 0 (initial value of the threshold current command value Dapc 1 ) −μb · Sb 1 . Such b 1 is output to the D / A converter 94 as the threshold current command value Dapc1, converted into the threshold current command voltage Vapc1 by the D / A converter 94, and the second current source CS2 of the red laser driver 20R. Is output.

これにより、赤色レーザドライバ20Rには、1水平走査期間の開始位置(1列目)に対応する赤色画素用の赤色階調データDRと、階調電流指令電圧Vapc2と、閾値電流指令電圧Vapc1とが入力されるので、IR=H2・Vapc2・D+H1・Vapc1で表されるレーザ駆動電流が生成され、赤色レーザダイオード30Rに供給される。これにより、赤色レーザダイオード30Rは、1列目の赤色画素の階調値に応じたレーザ光LRを発生し、このレーザ光LRは反射ミラー50aによって、1水平走査期間の1列目の赤色画素に対応する照射位置Qxに照射される。 As a result, the red laser driver 20R receives the red gradation data DR for the red pixel corresponding to the start position (first column) of one horizontal scanning period, the gradation current command voltage Vapc2, and the threshold current command voltage Vapc1. Is input, a laser drive current represented by IR = H 2 · Vapc 2 · D 1 + H 1 · Vapc 1 is generated and supplied to the red laser diode 30R. As a result, the red laser diode 30R generates laser light LR corresponding to the gradation value of the red pixel in the first column, and this laser beam LR is reflected by the reflecting mirror 50a in the first row of red pixels in one horizontal scanning period. The irradiation position Qx corresponding to is irradiated.

続いて、図14に示すように、時刻t10に、1水平走査期間の2列目に対応する画素同期クロック信号が発生すると、映像信号処理回路10は、1水平走査期間の2列目に対応する赤色画素用の赤色階調データDRを赤色レーザドライバ20R及び光量補正回路93に出力する。   Next, as shown in FIG. 14, when a pixel synchronization clock signal corresponding to the second column of one horizontal scanning period is generated at time t10, the video signal processing circuit 10 corresponds to the second column of one horizontal scanning period. The red gradation data DR for the red pixel to be output is output to the red laser driver 20R and the light amount correction circuit 93.

ここで、光量補正回路93に入力される赤色階調データDRが示す階調値をDとし、A/D変換器92から光量補正回路93に出力される光量測定データDpdが示す光量実測値をPとする。この場合、図11に示す光量補正回路93において、M乗算器301の出力値はT=M・Dとなり、減算器302の出力値はδ=P−M・Dとなり、乗算器303の出力値はD・δとなり、フリップフロップ307の出力値はSa=D
・δ+D・δとなり、フリップフロップ311の出力値はa=a−μa・Saとなる。このようなaは階調電流指令値Dapc2としてD/A変換器95に出力され、D/A変換器95によって階調電流指令電圧Vapc2に変換されて、赤色レーザドライバ20Rの第1の電流源CS1に出力される。
Here, the tone value indicated by the red gray-scale data DR that is input to the light amount correction circuit 93 and D 2, the light amount measured value indicated by the light amount measurement data Dpd outputted from the A / D converter 92 to the light amount correction circuit 93 It is referred to as P 2. In this case, in the light amount correction circuit 93 shown in FIG. 11, the output value of the M multiplier 301 is T 2 = M · D 2 , and the output value of the subtracter 302 is δ 2 = P 2 −M · D 2 . output value of the vessel 303 is D 2 · δ 2, and an output value of the flip-flop 307 Sa 2 = D
1 · δ 1 + D 2 · δ 2 , and the output value of the flip-flop 311 is a 2 = a 1 −μa · Sa 2 . Such a 2 is output to the D / A converter 95 as the gradation current command value Dapc2, it is converted to the gradation current command voltage Vapc2 by the D / A converter 95, a first current of the red laser driver 20R Output to source CS1.

一方、フリップフロップ316の出力値はSb=δ+δとなり、フリップフロップ320の出力値はb=b−μb・Sbとなる。このようなbは閾値電流指令値Dapc1としてD/A変換器94に出力され、D/A変換器94によって閾値電流指令電圧Vapc1に変換されて、赤色レーザドライバ20Rの第2の電流源CS2に出力される。 On the other hand, the output value of the flip-flop 316 is Sb 2 = δ 1 + δ 2 , and the output value of the flip-flop 320 is b 2 = b 1 −μb · Sb 2 . Such b 2 is output to the D / A converter 94 as the threshold current command value Dapc1, is converted to the threshold current command voltage Vapc1 by the D / A converter 94, a second current source of the red laser driver 20R CS2 Is output.

これにより、赤色レーザドライバ20Rには、1水平走査期間の2列目に対応する赤色画素用の赤色階調データDRと、階調電流指令電圧Vapc2と、閾値電流指令電圧Vapc1とが入力されるので、IR=H2・Vapc2・D+H1・Vapc1で表されるレーザ駆動電流が生成され、赤色レーザダイオード30Rに供給される。これにより、赤色レーザダイオード30Rは、2列目の赤色画素の階調値に応じたレーザ光LRを発生し、このレーザ光LRは反射ミラー50aによって、1水平走査期間の2列目の赤色画素に対応する照射位置Qxに照射される。 Thus, the red laser driver 20R receives the red gradation data DR for the red pixel corresponding to the second column of one horizontal scanning period, the gradation current command voltage Vapc2, and the threshold current command voltage Vapc1. Therefore, a laser driving current represented by IR = H 2 · Vapc 2 · D 2 + H 1 · Vapc 1 is generated and supplied to the red laser diode 30 R. Thereby, the red laser diode 30R generates laser light LR corresponding to the gradation value of the red pixel in the second column, and this laser beam LR is reflected by the reflecting mirror 50a in the second column of red pixels in one horizontal scanning period. The irradiation position Qx corresponding to is irradiated.

続いて、図14に示すように、時刻t11に、1水平走査期間の3列目に対応する画素同期クロック信号が発生すると、映像信号処理回路10は、1水平走査期間の3列目に対応する赤色画素用の赤色階調データDRを赤色レーザドライバ20R及び光量補正回路93に出力する。   Subsequently, as shown in FIG. 14, when a pixel synchronization clock signal corresponding to the third column of the one horizontal scanning period is generated at time t11, the video signal processing circuit 10 corresponds to the third column of the one horizontal scanning period. The red gradation data DR for the red pixel to be output is output to the red laser driver 20R and the light amount correction circuit 93.

ここで、光量補正回路93に入力される赤色階調データDRが示す階調値をDとし、A/D変換器92から光量補正回路93に出力される光量測定データDpdが示す光量実測値をPとする。この場合、図11に示す光量補正回路93において、M乗算器301の出力値はT=M・Dとなり、減算器302の出力値はδ=P−M・Dとなり、乗算器303の出力値はD・δとなり、フリップフロップ307の出力値はSa=D
・δ+D・δ+D・δとなり、フリップフロップ311の出力値はa=a−μa・Saとなる。このようなaは階調電流指令値Dapc2としてD/A変換器95に出力され、D/A変換器95によって階調電流指令電圧Vapc2に変換されて、赤色レーザドライバ20Rの第1の電流源CS1に出力される。
Here, the tone value indicated by the red gray-scale data DR that is input to the light amount correction circuit 93 and D 3, the light amount measured value indicated by the light amount measurement data Dpd outputted from the A / D converter 92 to the light amount correction circuit 93 It is referred to as P 3. In this case, in the light amount correction circuit 93 shown in FIG. 11, the output value of the M multiplier 301 is T 3 = M · D 3 , and the output value of the subtractor 302 is δ 3 = P 3 −M · D 3 output value of the vessel 303 is D 3 · δ 3, and an output value of the flip-flop 307 Sa 3 = D
1 · δ 1 + D 2 · δ 2 + D 3 · δ 3 , and the output value of the flip-flop 311 is a 3 = a 2 -μa · Sa 3 . Such a 3 is output to the D / A converter 95 as the gradation current command value Dapc2, it is converted to the gradation current command voltage Vapc2 by the D / A converter 95, a first current of the red laser driver 20R Output to source CS1.

一方、フリップフロップ316の出力値はSb=δ+δ+δとなり、フリップフロップ320の出力値はb=b−μb・Sbとなる。このようなbは閾値電流指令値Dapc1としてD/A変換器94に出力され、D/A変換器94によって閾値電流指令電圧Vapc1に変換されて、赤色レーザドライバ20Rの第2の電流源CS2に出力される。 On the other hand, the output value of the flip-flop 316 is Sb 3 = δ 1 + δ 2 + δ 3 , and the output value of the flip-flop 320 is b 3 = b 2 −μb · Sb 3 . Such b 3 is output to the D / A converter 94 as the threshold current command value Dapc1, is converted to the threshold current command voltage Vapc1 by the D / A converter 94, a second current source of the red laser driver 20R CS2 Is output.

これにより、赤色レーザドライバ20Rには、1水平走査期間の3列目に対応する赤色画素用の赤色階調データDRと、階調電流指令電圧Vapc2と、閾値電流指令電圧Vapc1とが入力されるので、IR=H2・Vapc2・D+H1・Vapc1で表されるレーザ駆動電流が生成され、赤色レーザダイオード30Rに供給される。これにより、赤色レーザダイオード30Rは、3列目の赤色画素の階調値に応じたレーザ光LRを発生し、このレーザ光LRは反射ミラー50aによって、1水平走査期間の3列目の赤色画素に対応する照射位置Qxに照射される。
以下同様な動作が、1水平走査期間の最終列目(図14の時刻t20に相当)まで繰り返され、時刻t2からt3までの1水平走査期間における画像がスクリーン100に表示されることになる。
Thus, the red laser driver 20R receives the red gradation data DR for the red pixel corresponding to the third column of one horizontal scanning period, the gradation current command voltage Vapc2, and the threshold current command voltage Vapc1. Therefore, a laser drive current represented by IR = H 2 · Vapc 2 · D 3 + H 1 · Vapc 1 is generated and supplied to the red laser diode 30R. Thus, the red laser diode 30R generates laser light LR corresponding to the gradation value of the red pixel in the third column, and this laser beam LR is reflected by the reflecting mirror 50a on the red pixel in the third column in one horizontal scanning period. The irradiation position Qx corresponding to is irradiated.
Thereafter, the same operation is repeated until the last column in one horizontal scanning period (corresponding to time t20 in FIG. 14), and an image in one horizontal scanning period from time t2 to t3 is displayed on the screen 100.

また、図14において、時刻t4〜t5の期間は次の(2行目の)1水平走査期間を示し、時刻t6〜t7の期間は3行目の1水平走査期間を示し、時刻t8〜t9の期間は4行目の1水平走査期間を示しており、それぞれの1水平走査期間内において上記と同様な動作が行われ、最終行目の1水平走査期間が終了することにより、1フレーム分の画像がスクリーン100に表示されることになる。なお、1水平走査期間が終了する毎に、反射ミラー50aの垂直走査方向の回転角θ2が次の水平走査期間に対応する角度に変化することは勿論である。
なお、上記の説明では、赤色階調データDRに着目して説明したが、緑色階調データDG及び青色階調データDBについても、それらに対応する補正系回路ブロックにより、同様な光量補正が行われる。
In FIG. 14, the period from time t4 to t5 represents the next (second row) one horizontal scanning period, the period from time t6 to t7 represents the third horizontal scanning period, and time t8 to t9. This period indicates one horizontal scanning period of the fourth row, and the same operation as described above is performed in each one horizontal scanning period, and one horizontal scanning period of the last row is completed, thereby completing one frame. Are displayed on the screen 100. Of course, every time one horizontal scanning period ends, the rotation angle θ2 of the reflecting mirror 50a in the vertical scanning direction changes to an angle corresponding to the next horizontal scanning period.
In the above description, the red gradation data DR has been described. However, the same light amount correction is performed on the green gradation data DG and the blue gradation data DB by the correction system circuit blocks corresponding to them. Is called.

以上のように、本実施形態に係る画像表示装置LSDによれば、表示動作を行いながら、目標光量と光量実測値との差である光量誤差を最小化するような変数a及びbを逐次的に求めて、その変数a及びbを基に、閾値電流Ithを補正することのできる閾値電流指令値Dapc1と、微分効率ηを補正することのできる階調電流指令値Dapc2を設定することにより、動作中の温度変化等に起因するレーザ特性の変化に応じた光量補正をリアルタイムに行うことができると共に、高い光量補正精度を得られるため、表示品質の向上を図ることができる。   As described above, according to the image display device LSD according to the present embodiment, the variables a and b that minimize the light amount error that is the difference between the target light amount and the actually measured light amount are sequentially performed while performing the display operation. And a threshold current command value Dapc1 that can correct the threshold current Ith and a grayscale current command value Dapc2 that can correct the differential efficiency η based on the variables a and b. Light quantity correction according to changes in laser characteristics caused by temperature changes during operation can be performed in real time, and high light quantity correction accuracy can be obtained, so that display quality can be improved.

ところで、目標光量Tに対するレーザ光量実測値Pのズレが、図15に示すような状態になった場合、光量誤差の積算値Sbと、光量誤差と階調値との積(モーメント)の積算値Saが、ほぼ零となってしまい、光量補正回路93における補正動作が停止するという現象が発生する可能性がある。このような現象を防止するためには、図16に示すように、モーメントを求める際に使用する階調値を、最小階調値から最大階調値までの中間値とすることにより、光量誤差と階調値との積(モーメント)の積算値Saがほぼ零となることを防止することができ、光量補正回路93における補正動作の停止を防止することができる。 By the way, when the deviation of the laser light quantity actual measurement value P from the target light quantity T is in a state as shown in FIG. 15, the light quantity error integrated value Sb k and the product (moment) of the light quantity error and the gradation value are integrated. value Sa k is, becomes substantially zero, the phenomenon that the correction operation in the light quantity correction circuit 93 is stopped may occur. In order to prevent such a phenomenon, as shown in FIG. 16, the gradation value used for obtaining the moment is set to an intermediate value from the minimum gradation value to the maximum gradation value, so that the light amount error is increased. an integrated value Sa k of the product (moment) of the tone values can be prevented from becoming substantially zero, it is possible to prevent the stop of the correction operation in the light quantity correction circuit 93.

また、階調値の平均値を逐次的に計算して、この平均値をモーメントを求める際に使用する階調値として使用することにより、上記と同様に、光量誤差と階調値との積(モーメント)の積算値Saがほぼ零となることを防止することができる。これを式で説明すれば、式(10)に代えて式(33)のように階調値Dと階調平均値Daveの差と光量誤差の積の積算値を計算することになる。この場合、図17に示すように、乗算器303の前段に階調値Diの平均値を逐次的に計算する平均化回路330と、階調値からこの平均化回路330の出力値(階調平均値)を減算する減算器331とを設ければ良い。また、平均値だけでなく、予め設定された値、例えば8ビットの階調表現が可能であれば、階調値「128」をモーメントを求める際に使用しても良い。 Further, by sequentially calculating the average value of the gradation values and using this average value as the gradation value used when obtaining the moment, the product of the light amount error and the gradation value is obtained in the same manner as described above. can be integrated value Sa k of (moment) is prevented from becoming substantially zero. If this is explained by an equation, an integrated value of the product of the difference between the gradation value D k and the gradation average value D ave and the light amount error is calculated as in Equation (33) instead of Equation (10). . In this case, as shown in FIG. 17, an averaging circuit 330 that sequentially calculates an average value of the gradation values Di in the previous stage of the multiplier 303, and an output value (gradation) of the averaging circuit 330 from the gradation values. A subtracter 331 for subtracting the (average value) may be provided. Further, not only the average value but also a preset value, for example, an 8-bit gradation expression can be used, the gradation value “128” may be used when obtaining the moment.

Figure 2009098275
Figure 2009098275

また、上記実施形態では、表示動作中に光量補正を行っていたが、階調値に偏り、例えば非常に暗い画像があると正常に光量補正を行えない可能性がある。この対策として、図14に示す時刻t3〜t4の期間や、時刻t5〜t6の期間のように、画像表示を行わない期間(スクリーン100上にレーザ光を走査しない期間)に、映像信号処理回路10によって所定の階調値(階調データ)や擬似的な画素同期クロック信号を発生することでレーザダイオードを発光させ、光量補正回路93にて光量補正動作を行うようにしても良い。   In the above embodiment, the light amount correction is performed during the display operation. However, there is a possibility that the light amount correction cannot be performed normally if there is a bias in the gradation value, for example, if there is a very dark image. As a countermeasure against this, a video signal processing circuit is used during a period in which image display is not performed (a period in which laser light is not scanned on the screen 100), such as a period from time t3 to t4 shown in FIG. 14 or a period from time t5 to t6. 10 may generate a predetermined gradation value (gradation data) or a pseudo pixel synchronization clock signal to cause the laser diode to emit light, and the light amount correction circuit 93 may perform the light amount correction operation.

また、上記実施形態において、光量誤差の積算値Sbと、光量誤差と階調値との積(モーメント)の積算値Saを計算する際、直近のデータ(光量誤差と階調値との積の値)を重視することが望ましいため、過去のデータの重みを低くするようにしても良い。具体的には、図11に示すフリップフロップ307の出力端子から加算器306に至るフィードバック経路と、フリップフロップ316の出力端子から加算器315に至るフィードバック経路に、重み付け定数乗算器を設ければ良い。この重み付け定数は、例えば7/8のように1より小さい値に設定する。これにより、光量誤差の積算値Sbと、光量誤差と階調値との積(モーメント)の積算値Saを計算する際に、過去のデータから順次忘却されるため、直近のデータに重きを置くことができる。
また、上記実施形態において、光量誤差の積算値Sbと、光量誤差と階調値との積(モーメント)の積算値Saに比例した値で、変数a及びbを逐次的に補正していたが、積算値Sbと、積算値Saの符号のより一定値の補正を変数a及びbに施してもよい。
In the above embodiment, the integrated value Sb k of light amount error, when calculating the integrated value Sa k of the product (moment) of the light amount error and the gray scale value, the most recent data (the light amount error and the gray scale value Since it is desirable to emphasize the product value), the weight of past data may be lowered. Specifically, weighting constant multipliers may be provided in the feedback path from the output terminal of the flip-flop 307 to the adder 306 and the feedback path from the output terminal of the flip-flop 316 to the adder 315 shown in FIG. . This weighting constant is set to a value smaller than 1, for example 7/8. Thus, when calculating the integrated value Sb k of light amount error, the integrated value Sa k of the product (moment) of the light amount error and the gray scale values, for sequentially forgetting the past data, emphasis on the most recent data Can be put.
In the above embodiment, the integrated value Sb k of light amount error, a value proportional to the integrated value Sa k of the product (moment) of the light amount error and the gray scale values, are sequentially corrected variables a and b It was, but the integrated value Sb k, the correction of the more constant value of the code of the integrated value Sa k may be applied to the variable a and b.

また、上記実施形態では、スクリーン100上にレーザ光を走査して画像を表示するレーザスキャンディスプレイを例示して説明したが、これに限定されず、LED(Light Emitting Diode)やその他の光源から発生する光を走査することで画像を表示する画像表示装置であっても本発明を適用することができる。また、上記実施形態では、3色のレーザダイオードに対し一つのスキャナを用いるレーザスキャンディスプレイを例示して説明したが、これに限定されず、各色ごとにスキャナを設けるような構成にしても良い。   In the above embodiment, the laser scan display that scans the laser beam on the screen 100 to display an image has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and is generated from an LED (Light Emitting Diode) or other light source. The present invention can also be applied to an image display device that displays an image by scanning light. In the above embodiment, the laser scan display using one scanner for the three color laser diodes has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a configuration may be adopted in which a scanner is provided for each color.

また、上記実施形態において図3を参照して説明した赤色レーザドライバ20R(緑色レーザドライバ20R、青色レーザドライバ20B)の回路構成は、最大階調数に応じて適宜変更しても良い。つまり、上記実施形態では、最大階調数を「16(4ビット)」と想定したため、図3におけるカレントミラー回路の出力側トランジスタを4つ(第1の出力側トランジスタTo1〜第4の出力側トランジスタTo4)としたが、例えば最大階調数を「256(8ビット)」とした場合には、カレントミラー回路の出力側トランジスタを8つ設ければ良い(スイッチ素子も8つ設ける)。   In addition, the circuit configuration of the red laser driver 20R (green laser driver 20R, blue laser driver 20B) described with reference to FIG. 3 in the above embodiment may be changed as appropriate according to the maximum number of gradations. In other words, in the above embodiment, since the maximum number of gradations is assumed to be “16 (4 bits)”, four output side transistors (first output side transistor To1 to fourth output side) of the current mirror circuit in FIG. For example, when the maximum number of gradations is set to “256 (8 bits)”, it is sufficient to provide eight output-side transistors of the current mirror circuit (8 switch elements are also provided).

この場合、1ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタの電気的特性は、電流Isの1/255の電流が生成されるように設定し、2ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタの電気的特性は、電流Isの2/255の電流が生成されるように設定し、3ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタの電気的特性は、電流Isの4/255の電流が生成されるように設定し、4ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタの電気的特性は、電流Isの8/255の電流が生成されるように設定し、5ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタの電気的特性は、電流Isの16/255の電流が生成されるように設定し、6ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタの電気的特性は、電流Isの32/255の電流が生成されるように設定し、7ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタの電気的特性は、電流Isの64/255の電流が生成されるように設定し、8ビット目のビットデータに対応する出力側トランジスタの電気的特性は、電流Isの128/255の電流が生成されるように設定すれば良い。   In this case, the electrical characteristics of the output side transistor corresponding to the bit data of the first bit are set so that a current of 1/255 of the current Is is generated, and the output side transistor corresponding to the bit data of the second bit is set. Is set so that a current of 2/255 of the current Is is generated, and the electrical characteristic of the output side transistor corresponding to the bit data of the third bit is the current of 4/255 of the current Is. The electrical characteristics of the output side transistor corresponding to the bit data of the 4th bit are set so that 8/255 current of the current Is is generated, and the bit data of the 5th bit is set. The electrical characteristics of the corresponding output side transistor are set so that a current of 16/255 of the current Is is generated, and the output side transistor corresponding to the bit data of the 6th bit The electrical characteristics are set so that a current of 32/255 of the current Is is generated, and the electrical characteristics of the output-side transistor corresponding to the bit data of the seventh bit are generated as a current of 64/255 of the current Is. The electrical characteristics of the output side transistor corresponding to the bit data of the 8th bit may be set so that a current of 128/255 of the current Is is generated.

本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDの構成ブロック図である。1 is a configuration block diagram of an image display device LSD according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDにおける赤色レーザドライバ20Rの構成ブロック図である。It is a block diagram of the red laser driver 20R in the image display device LSD according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDにおける赤色レーザドライバ20Rの回路構成図である。It is a circuit block diagram of the red laser driver 20R in the image display apparatus LSD which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDにおける赤色レーザダイオード30Rのレーザ特性図である。It is a laser characteristic figure of red laser diode 30R in image display device LSD concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDにおけるレーザ走査部50の構成概略図である。It is the structure schematic of the laser scanning part 50 in the image display apparatus LSD which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDにおける水平角度センサ70aが検出する反射ミラー50aの回転角θ1に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding rotation angle (theta) 1 of the reflective mirror 50a which the horizontal angle sensor 70a detects in the image display apparatus LSD which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDにおける光量補正回路93にて行われる光量補正の原理説明図である。It is a principle explanatory view of light quantity correction performed in the light quantity correction circuit 93 in the image display device LSD according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDにおける光量補正回路93に関する第1説明図である。It is the 1st explanatory view about light quantity amendment circuit 93 in image display device LSD concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDにおける光量補正回路93に関する第2説明図である。It is a 2nd explanatory drawing regarding the light quantity correction circuit 93 in the image display apparatus LSD which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDにおける光量補正回路93に関する第3説明図である。It is a 3rd explanatory drawing regarding the light quantity correction circuit 93 in the image display apparatus LSD which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDにおける光量補正回路93の詳細構成図である。It is a detailed block diagram of the light quantity correction circuit 93 in the image display apparatus LSD which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDにおける光量補正回路93にて行われる初期設定動作に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the initial setting operation | movement performed in the light quantity correction circuit 93 in the image display apparatus LSD which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDにおける光量補正回路93にて行われる初期設定動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the initial setting operation | movement performed in the light quantity correction circuit 93 in the image display apparatus LSD which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDの定常動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows steady operation of image display device LSD concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDの変形例に関する第1説明図である。It is the 1st explanatory view about the modification of image display device LSD concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDの変形例に関する第2説明図である。It is the 2nd explanatory view about the modification of image display device LSD concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像表示装置LSDの変形例に関する第3説明図である。It is the 3rd explanatory view about the modification of image display device LSD concerning one embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

LSD…画像表示装置、10…映像信号処理回路、20R…赤色レーザドライバ、20G…緑色レーザドライバ、20B…青色レーザドライバ、30R…赤色レーザダイオード、30G…緑色レーザダイオード、30B…青色レーザダイオード、40…光軸合わせ用光学系、50…レーザ走査部、60…走査駆動部、70…照射位置検出部、80…画素同期クロック発生回路、90…光電変換素子、91…I/V変換器、92…A/D変換器、93…光量補正回路、94、95…D/A変換器、100…スクリーン   LSD ... Image display device, 10 ... Video signal processing circuit, 20R ... Red laser driver, 20G ... Green laser driver, 20B ... Blue laser driver, 30R ... Red laser diode, 30G ... Green laser diode, 30B ... Blue laser diode, 40 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Optical system for optical axis alignment, 50 ... Laser scanning part, 60 ... Scanning drive part, 70 ... Irradiation position detection part, 80 ... Pixel synchronous clock generation circuit, 90 ... Photoelectric conversion element, 91 ... I / V converter, 92 ... A / D converter, 93 ... Light quantity correction circuit, 94, 95 ... D / A converter, 100 ... Screen

Claims (9)

光源と、前記光源に駆動信号を供給する駆動信号生成手段とを備える光源装置であって、
前記光源の光量を測定する光量測定手段と、
外部から入力される階調データが示す階調値に応じた目標光量と、前記光量測定手段によって測定された光量との差を光量誤差として算出し、前記光源の駆動信号の変化量に対する光量の変化量で定義される微分効率を、前記光量誤差と前記階調値との積の積算値に
より補正すると共に、前記光源を発光させるために最低限必要な前記駆動信号の閾値を、前記光量誤差の積算値により補正し、前記補正後の微分効率及び閾値を有する駆動信号を生成させるような指令信号を前記駆動信号生成手段に出力する光量補正手段と、
を具備することを特徴とする光源装置。
A light source device comprising a light source and drive signal generation means for supplying a drive signal to the light source,
A light amount measuring means for measuring the light amount of the light source;
The difference between the target light amount according to the gradation value indicated by the gradation data input from the outside and the light amount measured by the light amount measuring means is calculated as a light amount error, and the amount of light with respect to the change amount of the drive signal of the light source is calculated. The differential efficiency defined by the amount of change is corrected by an integrated value of the product of the light amount error and the gradation value, and the threshold value of the drive signal necessary for causing the light source to emit light is set to the light amount error. A light amount correction unit that outputs a command signal to the drive signal generation unit so as to generate a drive signal having a corrected differential efficiency and a threshold value after correction.
A light source device comprising:
前記駆動信号生成手段は、
外部から入力される階調データが示す階調値と前記光量補正手段から入力される階調電流指令信号とを基に、前記階調値に応じた階調電流を生成する階調電流生成手段と、
前記光量補正手段から入力される閾値電流指令信号に応じた閾値電流を生成する閾値電流生成手段と、
前記階調電流と前記閾値電流との加算電流を前記駆動信号として前記光源に供給する電流加算手段と、を備え、
前記光量補正手段は、
前記補正後の微分効率として前記微分効率に対応する第1の変数の今回値を、当該第1の変数の前回値から前記光量誤差と前記階調値との積の積算値に比例した数値を減算することで求め、前記第1の変数の今回値に応じた前記階調電流指令信号を前記階調電流生成手段に出力すると共に、前記補正後の閾値として前記閾値に対応する第2の変数の今回値を、当該第2の変数の前回値から前記光量誤差の積算値に比例した数値を減算することで求め、前記第2の変数の今回値に応じた前記閾値電流指令信号を前記閾値電流生成手段に出力する、
ことを特徴とする請求項1記載の光源装置。
The drive signal generation means includes
Gradation current generation means for generating gradation current according to the gradation value based on the gradation value indicated by gradation data input from the outside and the gradation current command signal input from the light amount correction means When,
Threshold current generation means for generating a threshold current according to a threshold current command signal input from the light amount correction means;
Current adding means for supplying an addition current of the gradation current and the threshold current to the light source as the drive signal;
The light amount correction means includes
The current value of the first variable corresponding to the differential efficiency as the differential efficiency after correction is a numerical value proportional to the integrated value of the product of the light amount error and the gradation value from the previous value of the first variable. The gradation current command signal corresponding to the current value of the first variable is output to the gradation current generation means, and the second variable corresponding to the threshold is used as the corrected threshold. Is obtained by subtracting a numerical value proportional to the integrated value of the light amount error from the previous value of the second variable, and the threshold current command signal corresponding to the current value of the second variable is determined as the threshold value. Output to the current generation means,
The light source device according to claim 1.
前記光量補正手段は、
前記光量誤差と前記階調値との積を算出する際に使用する階調値として、当該階調値の平均値、または予め設定された階調値、または最小階調値から最大階調値までの中間値、と当該階調値との差を使用することを特徴とする請求項1または2に記載の光源装置。
The light amount correction means includes
As a gradation value used when calculating the product of the light amount error and the gradation value, an average value of the gradation values, a preset gradation value, or a minimum gradation value to a maximum gradation value The light source device according to claim 1, wherein a difference between the intermediate value and the gradation value is used.
前記光量補正手段は、
前記光量誤差と前記階調値との積の積算値を求める際に、過去の光量誤差と階調値との積の値から順次忘却されるような重み付け定数を乗算すると共に、前記光量誤差の積算値を求める際に、過去の光量誤差の値から順次忘却されるような重み付け定数を乗算することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光源装置。
The light amount correction means includes
When calculating an integrated value of the product of the light amount error and the gradation value, the weighting constant is sequentially multiplied from the product value of the past light amount error and the gradation value, and the light amount error is calculated. 4. The light source device according to claim 1, wherein when the integrated value is obtained, a weighting constant that is sequentially forgotten from a past light amount error value is multiplied.
前記光量補正手段は、
電源投入時において、前記光量測定手段が有する測定光量のオフセットを補正するための初期設定動作として、
前記光源を完全に消灯するための、前記階調電流指令信号、前記閾値電流指令信号及び階調データを前記駆動信号生成手段に出力した際の前記測定光量を黒レベル光量として取得した後、前記閾値電流指令信号を増加して前記測定光量から前記黒レベル光量を減算した値が所定の明るさを規定する第1の設定光量に到達した場合、前記閾値電流指令信号を減少させ、前記測定光量から前記黒レベル光量を減算した値が黒レベルと看做される第2の設定光量に到達した場合の前記閾値電流指令信号を当該閾値電流指令信号の初期値として設定する一方、最大階調値を示す階調データを前記駆動信号生成手段に出力し、前記階調電流指令信号を増加させ、前記測定光量から前記黒レベル光量を減算した値が最大目標発光量を規定する第3の設定光量に到達した場合の前記階調電流指令信号を当該階調電流指令信号の初期値として設定することを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の光源装置。
The light amount correction means includes
At the time of turning on the power, as an initial setting operation for correcting the offset of the measurement light quantity that the light quantity measurement means has,
After obtaining the measured light amount as a black level light amount when the gradation current command signal, the threshold current command signal and the gradation data for outputting the light source completely to the drive signal generating means are obtained, When a value obtained by increasing the threshold current command signal and subtracting the black level light amount from the measured light amount reaches a first set light amount that defines a predetermined brightness, the threshold current command signal is decreased and the measured light amount The threshold current command signal when the value obtained by subtracting the black level light amount from the second set light amount regarded as the black level is set as the initial value of the threshold current command signal, while the maximum gradation value Is output to the drive signal generating means, the gradation current command signal is increased, and a value obtained by subtracting the black level light amount from the measured light amount defines a third set light that defines the maximum target light emission amount. The light source device according to any one of claims 2 to 4 of the gradation current command signal and sets the initial value of the gradation current command signal when reached.
前記光量補正手段は、
前記初期設定動作によって求めた前記閾値電流指令信号の初期値を、初回の前記第2の変数の今回値を求める際の前記第2の変数の前回値として使用すると共に、前記階調電流指令信号の初期値を、初回の前記第1の変数の今回値を求める際の前記第1の変数の前回値として使用することを特徴とする請求項5記載の光源装置。
The light amount correction means includes
The initial value of the threshold current command signal obtained by the initial setting operation is used as the previous value of the second variable when obtaining the current value of the second variable for the first time, and the gradation current command signal 6. The light source device according to claim 5, wherein the initial value is used as the previous value of the first variable when the current value of the first variable is calculated for the first time.
被投射面上に光を走査して画像を表示する画像表示装置であって、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置における光源から発生する光を前記被投射面上に走査する走査手段と、
外部から供給される映像信号を基に、表示すべき画像を表す前記階調データを生成すると共に、前記被投射面上における前記光の照射位置に応じた階調データを前記光源装置における駆動信号生成手段及び光量補正手段に出力する映像信号処理手段と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
An image display device that displays light by scanning light on a projection surface,
The light source device according to any one of claims 1 to 6,
Scanning means for scanning the projection surface with light generated from a light source in the light source device;
Based on a video signal supplied from the outside, the gradation data representing an image to be displayed is generated, and gradation data corresponding to the irradiation position of the light on the projection surface is generated as a drive signal in the light source device. Video signal processing means for outputting to the generating means and the light amount correcting means;
An image display device comprising:
前記被投射面上に光を走査しない期間において、
前記映像信号処理手段は、所定の階調データを前記光源装置における駆動信号生成手段及び光量補正手段に出力し、
前記光量補正手段は、前記光量測定手段によって測定された、前記所定の階調データに応じた光源の光量と、前記所定の階調データが示す階調値とに基づいて前記補正を行うことを特徴とする請求項7記載の画像表示装置。
In a period of not scanning light on the projection surface,
The video signal processing means outputs predetermined gradation data to a drive signal generation means and a light amount correction means in the light source device,
The light amount correction unit performs the correction based on the light amount of the light source corresponding to the predetermined gradation data measured by the light amount measurement unit and the gradation value indicated by the predetermined gradation data. 8. The image display apparatus according to claim 7, wherein
光源と、前記光源に駆動信号を供給する駆動信号生成手段とを備える光源装置に用いられる光量補正方法であって、
前記光源の光量を測定する第1の工程と、
外部から入力される階調データが示す階調値に応じた目標光量と、前記第1の工程によって測定された光量との差を光量誤差として算出する第2の工程と、
前記光量誤差と前記階調値との積の積算値を求める第3の工程と、
前記光源の駆動信号の変化量に対する光量の変化量で定義される微分効率を、前記光量誤差と前記階調値との積の積算値により補正する第4の工程と、
前記光量誤差の積算値を求める第5の工程と、
前記光源を発光させるために最低限必要な前記駆動信号の閾値を、前記光量誤差の積算値により補正する第6の工程と、
前記補正後の微分効率及び閾値を有する駆動信号を生成させるような指令信号を前記駆動信号生成手段に出力する第7の工程と、
を有することを特徴とする光量補正方法。
A light amount correction method used in a light source device including a light source and a drive signal generation unit that supplies a drive signal to the light source,
A first step of measuring the light quantity of the light source;
A second step of calculating, as a light amount error, a difference between a target light amount corresponding to a gradation value indicated by gradation data input from the outside and a light amount measured in the first step;
A third step of obtaining an integrated value of a product of the light amount error and the gradation value;
A fourth step of correcting the differential efficiency defined by the amount of change in the amount of light with respect to the amount of change in the drive signal of the light source by an integrated value of the product of the light amount error and the gradation value;
A fifth step of obtaining an integrated value of the light amount error;
A sixth step of correcting a threshold value of the drive signal, which is the minimum necessary for causing the light source to emit light, by an integrated value of the light amount error;
A seventh step of outputting, to the drive signal generation means, a command signal that generates a drive signal having the corrected differential efficiency and threshold value;
A light amount correction method characterized by comprising:
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